回折格子のわかりやすい説明と

ナトリウムのD線は波長D=5895.93AおよびD=5889.97Aよりなる
2重線である。m=1でこの2重線を分離してみるためには
Nがいくらの格子を必要とするか?
ヨロシクお願いします。

A 回答 (2件)

大学のレポートですか?



回折格子の説明は物理の教科書に載っているでしょう。

後半は、回折格子の原理を考えればおのずと回答が得られます。
大学での物理学の目的は「答えを得ること」ではなく「考えること」です。

がんばって考えてください。
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なんだかレポート問題みたいですが....(違っていたら失礼)



前半は光学関係の本なら説明があるでしょう.

後半:
m=1 の回折光で極大値のすぐ隣に零点がありますね.
D の2つの線による極大値の位置の違いが,
隣の零点との位置の違い程度より大きければ識別可能です.
それより小さければ,2つの線の極大がほとんど重なって見えてしまいます.

それから,m や N の意味を書かないと,回答者は困りますよ.
今はたまたま見当がつきましたが...
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そこで透過型回折格子の理論を勉強し、その後、その理論を反射型格子の場合に適用したいと考えています。

そこで質問なのですが、透過型回折格子と反射型回折格子とではどのような関係性がありますか。

具体的には、以下の様な透過型回折格子の各パラメータは、反射型回折格子の場合どのようになりますでしょうか。特に、透過型回折格子の開口の幅が、反射型ではどのように考えればいいか疑問に感じています。また透過型回折格子の開口が小さいほど光は回折されると思いますが、反射型回折格子の場合ではブレーズド角が大きいほど光が回折すると考えればよいでしょうか。

透過型回折格子について、、、
周期:d
光が透過するための開口の幅:a
回折格子の長さ:D

よろしくお願いします!

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幅1cmに1万本の格子線を引いた回折格子に白色光を垂直に当てたとき,入射の方向と30°の角をなす方向に進む光の波長のうち最も長いものは約( )mである。( )に入るものを何か。



答え・・・5×10^(-7)




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https://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/newton/kansyoo/young.html

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やってることが全く分からず、手順を追うだけの実験になってしまいました。
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よろしくお願いします!

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その他
http://www.wel.iwate-u.ac.jp/taniguchi/yougo/KAISETU.HTM
http://www.ostec.or.jp/tec/area/b/b-3/b-3-1.html
http://www.taki.ed.jp/education/physics/light/03
http://www.shimadzu.co.jp/opt/guide/index.html
http://www.ne.jp/asahi/hanako/physics/kosiki1/physics1_fig019.htm
などありますので 必要に応じて眺めてみてください。

参考URL:http://okumedia.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/newton/kansyoo/kaisetu.html

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>ここで回折格子格子間隔に対して回折格子からスクリーンまでの距離はきわめて大きいので
----
これが、ミソですが、正しくは、「回折格子の大きさに対して、格子とスクリーンの距離が・・・」と書くべきです。無限遠と似たような話で説明できると言いたいのでしょう。
あなたの疑問はもっともです。説明が悪すぎるような気がします。
ボルンの教科書には、レンズで一点に集める図が書いてあります。凸レンズの役割は、無限に遠い場所での光の強度分布を、焦点の位置で縮小して見せているともいえます。レンズでは、平行光は一点に集まるけれど、違う角度でレンズに入った光は、違う場所に進むことは、分かりますね。

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>ここで回折格子格子間隔に対して回折格子からスクリーンまでの距離はきわめて大きいので
----
これが、ミソですが、正しくは、「回折格子の大きさに対して、格子とスクリーンの距離が・・・」と書くべきです。無限遠と似たような話で説明できると言いたいのでしょう。
あなたの疑問はもっともです。説明が悪すぎるような気がします。
ボルンの教科書には、レンズで一点に集める図が書いてあります。凸レンズの役割は、無限に遠い場所での光の強度分布を、焦点の位置で縮小して見せているともいえます。レンズ...続きを読む

Q回折格子の回折像の強度(明るさ)

レーザーを回折格子にあてるとスクリーンに干渉縞
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どなたか回答お願いします。

Aベストアンサー

参考URLのところに結構詳しく書いてあります。

参考URL:http://www.keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_physics_1/contents/ph-1/4-bu/4-3-4-1.htm

Q分光器の光学配置と回折格子について

分光器の光学配置と回折格子についていくつか質問があります.

「レーザー分光計測の基礎と応用」(濱口宏夫ら編著)では,p.265からの回折格子の
説明で平面回折格子を平面上に等間隔で直線の溝を引いたもの(一般にはラミナー格子のこと)
と定義しておりブレーズ格子と分類上,分けています.その他の教科書では,
平面回折格子とは単に平面上に格子が並んでいるものとなっています.
ブレーズ格子が平面上に並んでいても平面回折格子と言うのでしょうか?

次に,島津製作所のHP
http://www.shimadzu.co.jp/opt/guide/07.html
をみると,回折光と反射光が一致する場合の波長をブレーズ波長
と定義していますが,一般の教科書によると,入射光と回折光と反射光が
一致(つまり,リトロー配置)した時の回折光の波長を
ブレーズ波長と定義しています.どちらが正しいのでしょうか?
(なぜこんな質問をするのかといいますと,一般の教科書によると,
ツェルニー・ターナー配置では,回折格子には平面回折格子を用いると書いています.
なので,ツェルニー・ターナー配置でブレーズ格子を使用してはいけないのかなと思ったためです.)

最後にリトロー配置なのですが,回折光が入射光,反射光と少し方向が違っていても
リトロー配置としている教科書があります.おそらく,少し方向が違っていても
回折効率が大きいので,これもリトロー配置と呼ぶのだと思うのですが,一般的には
こっちでもよいのでしょうか?(私個人としては,少し方向が違わないと,回折光を
検出またはミラーに送ることができないと思うので,こちらの意味だと思うのですが・・・)

(1)ブレーズ格子が平面上に並んでいても,平面回折格子と言うのでしょうか?
(2)ブレーズ波長の正しい定義はどちらでしょうか?
(3)リトロー配置の一般的な意味はどちらでしょうか?

分かりにくい質問だと思いますが,分かるものだけでもいいですので,
よろしくお願いいたします.

分光器の光学配置と回折格子についていくつか質問があります.

「レーザー分光計測の基礎と応用」(濱口宏夫ら編著)では,p.265からの回折格子の
説明で平面回折格子を平面上に等間隔で直線の溝を引いたもの(一般にはラミナー格子のこと)
と定義しておりブレーズ格子と分類上,分けています.その他の教科書では,
平面回折格子とは単に平面上に格子が並んでいるものとなっています.
ブレーズ格子が平面上に並んでいても平面回折格子と言うのでしょうか?

次に,島津製作所のHP
http://www.shimadz...続きを読む

Aベストアンサー

回折格子の用途は分光器だけではありません。
分光器として用いる場合には、当然入射と出力は別の方向でなければ
なりません。

しかし、半導体レーザーの発振波長を制御する目的の場合、完全に
同じ方向に光を返してやる必要があります。

Sacher LasertechnikのサイトにLittrow配置等の説明資料があったはず
ですので、探してみてください。ちなみにLittrowの場合は回折光を
そのままレーザー半導体に戻し、Littmanの場合、一旦鏡で回折光を
うけて、それを戻します。後者の場合、波長を変えても出力方向が
変わらないというメリットがあります。

http://www.sacher-laser.com/ExternalCavity.php

ブレーズド格子であっても、一つの次数だけに光がでるわけではありません。
分光器の場合、他の次数は完全に無駄になりますが、外部共振器レーザー
の場合、戻し光と出力を+とーの次数に割り振る場合があります。

なお、ブレーズ加工方法の制限により、ブレーズドタイプは、
昔は平面タイプしか入手できませんでしたが、今は凹面タイプも
島津などから入手することができます。

http://www.shimadzu.co.jp/opt/products/grating/c01.html

回折格子の用途は分光器だけではありません。
分光器として用いる場合には、当然入射と出力は別の方向でなければ
なりません。

しかし、半導体レーザーの発振波長を制御する目的の場合、完全に
同じ方向に光を返してやる必要があります。

Sacher LasertechnikのサイトにLittrow配置等の説明資料があったはず
ですので、探してみてください。ちなみにLittrowの場合は回折光を
そのままレーザー半導体に戻し、Littmanの場合、一旦鏡で回折光を
うけて、それを戻します。後者の場合、波長を変えても出力...続きを読む

Q回折における実格子空間と逆格子空間の対応

固体物理学に関しての質問です。
簡単のため2次元の直交系の単純格子を考えた時、逆格子空間における(1,0)、(2,0)は実空間ではそれぞれ添付した画像の面を表すものだと思われます。単純格子を考えているためBraggの法則によるとこのどちらの面でも回折が起こると思うのですが、(2,0)面ではそもそも回折を起こす要因となるものが存在しないように思え、理解が出来ません。
この考え方の何処かに間違いがあるのか、それとも別の解釈の仕方があるのかご教授ください。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

近くの原子による散乱光との干渉によって、特定の方向・波長の散乱が起こります。隣の原子の散乱光との位相差が二波長分の時にも強めあいますので、一波長分ずれたところに何かが実在する必要はありません。


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