【復活求む!】惜しくも解散してしまったバンド|J-ROCK編

大学で露光の研究をしています。
露光用の対物レンズ出射後のレーザ光を集光させずに平行光にして露光を行おうとしています。そのため対物レンズの手前60cmにレンズを2枚いれて対物レンズの後側焦点の位置に焦点を合わせて平行光を得ようと考えています。
しかし、どうしても平行光を得ることができません。
使用している対物レンズのNAは0.6で後側焦点距離は10mmです。レンズの入れる位置が遠すぎるのが原因でしょうか?それとも、もっとがんばればできるのでしょうか?
教科書を見る限りでは簡単にできそうなのですが・・・

A 回答 (6件)

>対物レンズによりNd:YVO4レーザは集光させ、He-Cdレーザは対物レンズ透過後に平行光にしたいのです。


どの程度の平行光線にしたいのですか。通常そういう事をすればひどい収差が出るので、ご希望の品質の平行光が得られるかどうかはわかりません。

試してみるのであれば、まず対物レンズに逆方向から平行光を入れてください。そうすれば前側焦点位置がわかります。光は可逆なので、その焦点位置にHe-Cdの焦点を結ぶようにHe-Cdのレンズを配置すればよいです。
あとNAも同じにして下さい。
つまり逆方向から入れて集光した光のNAと同じNAの光を作るようにレンズの焦点距離を決めます。

レーザー光そのままだと多分NAが小さくなりすぎますので、一度エキスパンダーで拡大してレンズに入れることになるのではと思います。


そのためHe-Cdレーザを対物レンズの焦点位置に集光させようとしています。
Nd:YVO4レーザを対物レンズにより集光した位置にて露光を行う為、対物レンズのあとにレンズ入れることはできません。

>レンズを2枚挟む理由は2枚のレンズ間の距離を変えることで焦点位置を任意に変更できると考えたからです。
焦点位置を変えるためであればレーザー光は大体平行光になっているから1枚で十分です。

2枚必要なのは組みレンズとして焦点距離を変えたい場合や、結像光学系で焦点位置を変えたい場合などです。
あと、今回はNAもあわせなければならないので、それであれば2枚のレンズは焦点距離を変える手段として有効です。

この回答への補足

何度もすいません。

>どの程度の平行光線にしたいのですか。
完全な平行光として出射したいです。やはり収差の原因により難しいのでしょうか?

対物レンズの後側焦点位置は10mm、前側焦点位置は3mmとなっています。

できれば対物レンズの近くレンズを入れ、焦点距離の短いレンズを使用したいのですが顕微鏡を改造した光学系を使用しているためできません。同じ理由でビームエキスパンダも入れることができません。

やはり近い距離で同じぐらいのNAのレンズをはさむしか方法がないのでしょうか?

補足日時:2006/06/16 12:19
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>>そのためには平行光線が必要・・・


ガウスビームではだめということでしょうか?

 ガウスビームとはどんなビームなのか分かりません(^_^;)

 ただ、点光源ではないものの位置に焦点を持って来ても、これは絶対に平行線を作り出すことは不可能ですよね。ですから、点ではない光源から出る光を一度レンズを通して精度が要求する程度に絞る必要があります。そのためにはその光束は平行光線でなければなりません。それを実現するには光源をじゅうぶん遠くに置く必要がありますが、遠いと光が二乗に反比例して弱くなりますね。ですからそれでもいいならどんどん遠くに置けばいいということになりますが、それではダメなのでしょう?
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この回答へのお礼

ありがとうございます。なんとか解決できそうです。
親身になって相談にのっていただき感謝します。本当にありがとうございました。

お礼日時:2006/07/06 23:17

>完全な平行光として出射したいです。


完全なというのがどの程度のことなのか具体的数値がないとわかりませんが、波面収差にしてλ程度必要と言うことであればまず無理です。

>やはり収差の原因により難しいのでしょうか?
はい。

>対物レンズの後側焦点位置は10mm、前側焦点位置は3mmとなっています。
>やはり近い距離で同じぐらいのNAのレンズをはさむしか方法がないのでしょうか?
前側焦点距離が3mmであればその位置に集光するようにすればよいです。
別にレンズの位置が問題になるわけではありません。
たとえばf=200mmのレンズを使うのであればそのレンズによる焦点位置が前側焦点位置に来ればよいわけです。
NAの話はレンズの径とその手前でレーザー光を拡大できれば必要なNAは得られます。
顕微鏡の改造と言われていますが、全体をイメージできないのでHe-Cdの出射光でなぜ拡大できないのかわかりません。
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光学系の軸を合わせるのって結構難しいのでは?レーザーならそのまま向きを変えて取り出したが簡単と思いますが。

素人なので、聞き流して下さい。
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>対物レンズの手前60cmにレンズを2枚いれて対物レンズの後側焦点の位置に焦点を合わせて平行光を得よう


どのようにしようとしているのかがわかりません。。。。レンズの焦点距離は?そして何故2枚入れているのですか。

対物レンズと平凸レンズでの並行光線の作り方は、レーザー光を対物レンズに導入し、集光したあと広がり、その次に平凸レンズを入れて平行にします。
この時ね平凸レンズの前側焦点位置と対物レンズの後ろ側焦点位置が一致したあたりで平行光線になります。
平凸レンズは収差を小さくするように平面部分を対物レンズ側にします。

平たく言えばレーザー光を拡大するビームエキスパンダと同じですね。

どの程度の平行度が必要なのかによって、対物レンズの選択や平凸レンズの代りに組みレンズを使うなどの収差に対する注意が必要で、また光強度を均一にしたい場合には対物レンズ焦点位置にピンホールを置くなどの工夫も必要になります。

では。

この回答への補足

回答ありがとうございます。

光源にはHe-CdレーザとNd:YVO4レーザの2つを使用しています。
対物レンズによりNd:YVO4レーザは集光させ、He-Cdレーザは対物レンズ透過後に平行光にしたいのです。
そのためHe-Cdレーザを対物レンズの焦点位置に集光させようとしています。
Nd:YVO4レーザを対物レンズにより集光した位置にて露光を行う為、対物レンズのあとにレンズ入れることはできません。

He-Cdレーザを対物レンズの焦点位置に集光させる方法としてHe-Cdレーザの光軸にレンズをはさみました。
レンズを2枚挟む理由は2枚のレンズ間の距離を変えることで焦点位置を任意に変更できると考えたからです。

補足日時:2006/06/15 16:51
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ご苦労様です。



 ご質問の中に光源のことが書かれていませんが、平行光を実現するには焦点に置く光源は点光源であることが前提になっていますよね。しかしこれは不可能ですから一度光源の光を一点に集める必要があります。そのためには平行光線が必要になってしまうという矛盾が生じてしまいますね。

 そこで光源の前にハニカム状の斷面を持った細長い筒を置いて光にそこを通過させるというのはどうでしょうか? 筒が長いほど光束は平行に近くなりますよね。

この回答への補足

回答ありがとうございます。

光源ですがNd:YVO4レーザとHe-Cdレーザを使用しています。
Nd:YVO4レーザは対物レンズにより集光させHe-Cdレーザは対物レンズ透過後に平行光にしたいのです。

He-Cdレーザのみを平行光にしたいためHe-Cdレーザの光軸にレンズを挟んでいます。

>そのためには平行光線が必要・・・
ガウスビームではだめということでしょうか?

補足日時:2006/06/15 17:18
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

どのような装置構成なのかと、用いている波長についての情報がない限り、適切な回答はできませんが、以下のような装置構成で、波長が350nm程度と仮定してお答えします。
(推定した装置構成)
・UV LEDの光をレンズで集光して光ファイバに入れる
・光ファイバから出た光をレンズで平行光束にして蛍光顕微鏡の光源ポートに入れる
※光ファイバの使用は必須ではありませんが、装置配置の自由度を高めるために用いているのかと推察しました。
---
確認しておくべきこと
1)レンズの形状、配置が適切か?
2)各光学部品の材質が適切か?
3)取り扱いが適切か?
ーーーー
1)上記構成では、集光用のレンズと、平行光束への変換用のレンズの2群のレンズが必要です。
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一方、平行光束とするためのレンズに求められる用件は
・ファイバのN.A.にあわせたレンズを選ぶ
ということです。
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これらレンズの選定において注意すべきことは、色収差の問題です。レンズというのは屈折現象を利用したデバイスであり、屈折率が光の波長に依存するため、例えば焦点距離100mmとかかれたレンズであっても、その焦点距離は設計波長でのみ正しくなります。今回の場合、ほぼ単一波長のみを扱えばいいので、複数レンズを組み合わせた色収差補正は必要ありませんが、レンズのおくべき位置などがずれる可能性があることは認識しておいてください。
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ーーーー
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         λ:波長
          d:対物レンズの焦点距離
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(どちらかがガウスビームの式なのでしょうか?)
最後にもう一つ,私の使用するレーザユニットはM^2~1.5と表記されています.ガウスビームとみなす事が出来るでしょうか?
         

自分が使用しているレーザの加工サイズ(スポット)径を計算式から算出したいと考えています.以前同様の質問に対し,mickjey2さんが丁寧に回答してくださったにも関わらず,自分の知識の無さから未だに解決していない次第です.式としては、
(1)スポット径w=4λd/πw0
         λ:波長
          d:対物レンズの焦点距離
         w0:レンズに入射するビーム径
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の2つがあることは分かったのですが,どちらを使用して良い...続きを読む

Aベストアンサー

ではすぐに計算できる形でご提供しましょう。
使用する式は加工用途のYAGレーザですからガウシャンビームの式の発展版を使います。(詳しくは大御所お二方の書かれた "Output Beam Propagation and Beam Quality from a Multimode Stable-Cavity Laser", Anthony E.Siegman, Fellow IEEE, and Steven W.Townsend, IEEE Jurnal of uantum Electronics, Vol.29, No.4, April 1993 でも参照下さい。)

平行な、半径r、BQFactorがM2、ビームを焦点距離fのレンズに入射したとき、ビームウエスト半径r0は、

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λ : 波長
 n : 屈折率(空気中ならばほとんど1)

全部MKSA単位で計算すればOKです。
M2が1からはずれてくると段々と上式と実際のスポットには食い違いが生じてきますのでご注意下さい。(詳しくは論文を読んで下さい)

ではすぐに計算できる形でご提供しましょう。
使用する式は加工用途のYAGレーザですからガウシャンビームの式の発展版を使います。(詳しくは大御所お二方の書かれた "Output Beam Propagation and Beam Quality from a Multimode Stable-Cavity Laser", Anthony E.Siegman, Fellow IEEE, and Steven W.Townsend, IEEE Jurnal of uantum Electronics, Vol.29, No.4, April 1993 でも参照下さい。)

平行な、半径r、BQFactorがM2、ビームを焦点距離fのレンズに入射したとき、ビームウエスト半径r0は、

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Q平凸レンズについて

平凸レンズの焦点がよく分からないので教えてください。
平行光を集光したい場合は凸側に入射すればよいとの事なんですが理由がわからないんです。 また平側から入射したらどうなってしまうのでしょうか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 
 
1.
 普通に普及してるレンズの表面形状は 単純な球面です。 入射面の球面の半径を r1、背面のそれを r2 とすれば、焦点距離 f は下式で表されます。

   1       1  1
  ─ = (n-1)(─ - ─)
   f       r1  r2

n はガラスの屈折率です。 r は、凸ならはプラス、平面なら無限大、凹に引っ込んでるならマイナスです。
 そして、
この定義式は 光線の曲がる角度が小さくて
  sinθ=θ
が成り立つ場合「だけの」式です。



2.
 レンズのヘリ、周辺を通る光は、作図して計算すると簡単に分かりますが 上記の f より短い所で中心軸と交わります。これがいわゆる「焦点ボケ」です。
 それと f との差が最小になる r を求めると
       2(n+2)(n-1)    
  r1 = f ・─────-
        n(2n+1)

       2(n+2)(n-1)    
  r2 = f ・──────-
       n(n+1)-2(n+2)

となります。r2の分母がゼロになり得ることに注目、屈折率が
  n = 1/2・(1+√5) ≒ 1.618034…
のときです。
このとき r2=無限大、すなわち後面は平面になります。
という訳です。



3.
まとめると、
(1) 近軸光線の焦点距離の式では r1 とr2 は可換で表裏どっち使っても同じ。
(2) 周辺光線は sinθ=θ の近似ができない。
(3) そのため、二者は光軸と交わる位置がちがう。
(4) その差を式にすると、そこでは r1 と r2 は可換? これが疑問の核心です、ここに式を書いてしまうと納得度が低いと思うので自分で。



4.
 材料;
ガラスは西欧で長い長い歴史があって、それに近い屈折率の光学ガラスがたくさんありまして、例えば硼珪クラウンBK7などが代表例です。これの屈折率は nd=1.51633です。
試しにこれで
    fd = 1000 mm のレンズを作るとすれば、
    r1 = +593.83 mm
    r2 = -3956.32 mm = 3.956 メートル

屈折率が 6% ほど小さいので r2 は完全な平面ではありませんが通称「平凸レンズ」です。




5.
nd や fd の添字dは;太陽大気のスペクトル観測でヘリウムを発見したことで歴史に残る輝線スペクトル d線 での値を意味します。(黄色とオレンジの堺、波長587.56nm )ふつう屈折率と言えばこの波長がデフォルトです。
収差は多数ありますが一番目立つのがこの「球面収差」です。今回のように中心に光を集めるだけの目的なら特に(以下略)
 
 

 
 
1.
 普通に普及してるレンズの表面形状は 単純な球面です。 入射面の球面の半径を r1、背面のそれを r2 とすれば、焦点距離 f は下式で表されます。

   1       1  1
  ─ = (n-1)(─ - ─)
   f       r1  r2

n はガラスの屈折率です。 r は、凸ならはプラス、平面なら無限大、凹に引っ込んでるならマイナスです。
 そして、
この定義式は 光線の曲がる角度が小さくて
  sinθ=θ
が成り立つ場合「だけの」式です。



2.
 レンズのヘリ、周...続きを読む

Q開口数 NAって どんな数字のことですか??

レンズとかで 開口数 NAっていう数字を聞きますが、
(1)どんな意味なんでしょうか?

(2)その数字が大きいとどうで、小さいとどうなんでしょう?

(3)たとえば、一般的なものでは、どのくらいの数字が常識で
どのくらいの数字だと 限界だとか、すごいレンズだってことになるんでしょうか?

------

光学関係の本をちょっと見れば載っているのかもしれませんが、
不精ですいません。ここで質問させてください。


_

Aベストアンサー

NAの定義は、
NA = n * sinθ
です。(nは光路の屈折率)
いまレンズがあって、その先に焦点があるとします。
レンズを通った光が焦点に結ぶことを考えますと、レンズのどの位置の光も焦点一つに集まります。
ここで、レンズの両端から出た光が焦点に集まるとき、円錐状に光が集まる図を書くことが出来ますよね。
(イメージできます?円錐の頂点が丁度焦点です)
このときの、円錐を横から見た時の頂角が2θになります。
つまり、θは0より大きく、90度よりは小さくないといけません。
従って、NAも普通は0<NA<1の間の数値となります。
簡単には、焦点距離がfで、レンズの半径がrとすると、tanθ=r/fですから、これからθを求めてsinθを求めれば良いわけです。

さて、この数値は色んな目的に使われます。
一つは明るさです。一つの点から出た光は通常四方八方に進みますが、NAが大きいと取り込む角度が大きいので明るくなります。
もう一つは焦点深度です。NAが大きいと焦点から像がずれたときに、大きくぼけます。
最後に、解像度です。これの説明はちょっとやっかいですが、基本的に光は絶えず広がろうとする性質(回折)があると思って下さい。
そのため、もし非常に小さく絞り込もうとすると大きな角度θで絞り込まないと、光の広がろうとする性質がレンズに打ち勝ってしまって、絞り込め無くなります。

これまでの話で大体おわかりと思いますが、NAが小さい方は特別すごいことではありません。NAが大きい方はすごいことです。
用途によってすごさは変わってきますが、顕微鏡だと0.7位は特別ではないでしょう。0.8以上だと高解像度になってきます。
中には1.0とか、1を越える場合もあり、これはすごいことです。
ちなみに、1を越えるためには、光路を屈折率1以上の物質(実際には水溶液)でレンズと被測定対象物を満たしてあげます。

別の用途として、高精度レンズといえば半導体の回路を焼き付けるステッパー用レンズでしょう。これはNA=0.65位が普通、NA=0.7, 0.75だと高解像度、中にはNA=0.8という超高解像度のものもあります。

では。

NAの定義は、
NA = n * sinθ
です。(nは光路の屈折率)
いまレンズがあって、その先に焦点があるとします。
レンズを通った光が焦点に結ぶことを考えますと、レンズのどの位置の光も焦点一つに集まります。
ここで、レンズの両端から出た光が焦点に集まるとき、円錐状に光が集まる図を書くことが出来ますよね。
(イメージできます?円錐の頂点が丁度焦点です)
このときの、円錐を横から見た時の頂角が2θになります。
つまり、θは0より大きく、90度よりは小さくないといけません。
従って、NAも普通...続きを読む

Q光の直進性vs拡散光線(?)

小学生のころ、理科の授業で光について教わりました。

ブラックボックスの壁に小さな穴をあけて光を照らす。
穴を通ってブラックボックスに差し込む光は、日光ならまっすぐ、電球の光なら拡散。
、、、そんな内容もあったと記憶しています。
(「平行光線」と「拡散光線」って呼ぶんでしたっけ?)

でも、日光だって電球の光だって、光には違いありませんよね。
どうして平行光線と拡散光線という違いが生じるのでしょうか?
光の「直進の法則」に従えば、小さな穴を通り抜けた電球の光だってまっすぐになるのではないでしょうか?

インターネットで調べてもよくわかりませんでした。
(「○○光線」の用語を間違えているのかしら?)
物理学のカテゴリで質問するには気後れするくらい初歩的な質問(というか小学生レベルの質問)ですが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

No.2のご質問に対して・・・

完全なコリメート光でも、結局は少しづつですけどビーム径は広がります。

レンズ集光した光はガウス分布の光の強度分布を持っています(これをガウシャンビームといいます)が、ビームウエスト部分で光の集中がもっとも強いです。虫眼鏡で光を集めた場合の思い浮かべればよいかと思います。光がもっとも集まったところをビームウエストといいます。
で、このガウシャンビームは光の直線性により理論上かぎりなくまっすぐは進みますが、ガウス分布の外側は光の集中する力が弱いので少しずつ外に放射(自然に減衰。。。?)するため、徐々に光の強度は弱まります。真空中等光の散乱、吸収要因のないとこならビーム径は広がりますが光の減衰はなくどこまでも直進すると思います。

「光の強さの逆2乗の法則」は、点光源からでる光の強度は距離の2乗に反比例して徐々に強度が弱くなることを示しています。
この考え方は、球の表面積を考えれば容易に理解できると思います。光強度はある単位面積あたりの光強度で示されるので、点光源から距離が離れると光が広がって単位面積あたりの光強度が小さくなります。

No.2のご質問に対して・・・

完全なコリメート光でも、結局は少しづつですけどビーム径は広がります。

レンズ集光した光はガウス分布の光の強度分布を持っています(これをガウシャンビームといいます)が、ビームウエスト部分で光の集中がもっとも強いです。虫眼鏡で光を集めた場合の思い浮かべればよいかと思います。光がもっとも集まったところをビームウエストといいます。
で、このガウシャンビームは光の直線性により理論上かぎりなくまっすぐは進みますが、ガウス分布の外側は光の集中する力が弱い...続きを読む

Qワットをルーメンに換算すると?

お願いします。

ワットをルーメンに換算?すると何ルーメン必要なのか教えてください。

40Wだと、何ルーメン必要なのか?60Wだと?80W、100Wだと?

詳しい換算表などのサイトを探したのですが、見つかりませんでした。

お詳しい方、教えてください。

お願い致します。

Aベストアンサー

20W-170lm 30W-325lm 40W-485lm 60W-810lm 100W-1520lm 日本電球工業会の資料より。数値はE26口金一般電球の場合。
ずいぶん前の新聞の記事にありました。
お役に立つかどうか。

日本電球工業会のHPに同様な記載があります。
http://www.jelma.or.jp/05tisiki/pdf/shoumeiYougo_tan-i.pdf

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
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Q波数のイメージとその次元

題名の通り、波数のイメージとその次元がどうも食い違ってしまうと言いますか、ちょっと納得できないので質問します。
波数の定義は、k=2π/λ(または、本によってはk=1/λ)で与えられています。ここで、私は波数は2πという単位の長さを波長で割っているのであるから、これは単位長さ当たりの波の数だと考えました。大学の先生に聞いてもあやふやな答しか返ってきませんでした。(大学の先生はいろんなこと知っているけど、あまり考えていないの?(疑))
その後、いろいろ調べて「波数は空間周波数とも言える。」と書いてあるのを見つけました。普通、周波数と聞けば、単位時間当たりに何回振動するかだけど、これは時間ではなく空間で与えているだけかと思って納得してしまったのです。
でも、それでは波数の次元は無次元になってないとおかしいではありませんか。
しかし、本で調べたところ、波数の次元はm^-1ではありませんか。
波長の次元はmとして、2πの次元は無次元でないといけません。では、これは角度でradなのでしょうか?
そうすると、先ほど納得したイメージではつじつまが合いません。2πを長さと考えてイメージを作ったのですから。
「波数を定義すると便利だから。」というのを聞いたことがあるのですが、波数のイメージはもてないのでしょうか?(波数っていうぐらいだから、波の数じゃないの?)

題名の通り、波数のイメージとその次元がどうも食い違ってしまうと言いますか、ちょっと納得できないので質問します。
波数の定義は、k=2π/λ(または、本によってはk=1/λ)で与えられています。ここで、私は波数は2πという単位の長さを波長で割っているのであるから、これは単位長さ当たりの波の数だと考えました。大学の先生に聞いてもあやふやな答しか返ってきませんでした。(大学の先生はいろんなこと知っているけど、あまり考えていないの?(疑))
その後、いろいろ調べて「波数は空間周波数とも言える。...続きを読む

Aベストアンサー

おっしゃるとおり波数のイメージは>単位長さあたりの波の数
でまったくOKです。
ですから次のように考えてはいかかでしょう?
10m中に波が5回あるとき波数を求めるには、5(無次元)÷10(m)ですね。
ちゃんと次元もm^-1となるのはすぐに納得されると思います。
この時、先に波長2mが分かっていたらこういう求め方もできます。
波長は波1回あたりの長さだから10(m)÷5(無次元)として求めますが、
この式は波数とちょうど逆数の関係にあるので、波数=1/2mと求められます
ここで注意していただきたいのは1mを2mで割っているのではなく、2m(波長)の逆数をとっているという点です。
波数の定義の式も2πmや1mを波長で割ったのではなく、波長の逆数に2πをかけたもの、波長の逆数そのもの、と捉えるのが正しいのです。

もうひとつ波動関数の式 y=Asin(wt-kx)との関係から捉えるのも重要です。
(y:変位,A:振幅,t:時間,x:基準点からの距離)
sin()の中は位相で角度(無次元)なのでw,kの次元はそれぞれt,xの次元の逆数とするのです。ここでkを波長λを用いて求めると2π/λ(rad/s)となります
波動の式としてy=sin2π(wt-kx)の形をもちいた時には2πが消えたk=1/λとなるわけです。
長くなりましたが少しでも直感的理解の助けになれば幸いです。

おっしゃるとおり波数のイメージは>単位長さあたりの波の数
でまったくOKです。
ですから次のように考えてはいかかでしょう?
10m中に波が5回あるとき波数を求めるには、5(無次元)÷10(m)ですね。
ちゃんと次元もm^-1となるのはすぐに納得されると思います。
この時、先に波長2mが分かっていたらこういう求め方もできます。
波長は波1回あたりの長さだから10(m)÷5(無次元)として求めますが、
この式は波数とちょうど逆数の関係にあるので、波数=1/2mと求められます
ここで注意していただきたいのは1mを2...続きを読む

QLEDは集光することが必要?

LEDについてです。

LEDについて記載しているサイト様を閲覧しているうちに、
LEDは集光しなくては遠くに届かないと書かれていました。

LED直径5mm(15°)のLEDなのですが、
何かで集光しなくてはいけないのでしょうか?

そういう場合、どういう風に集光すれば一番よいですか?

ご教授のほど、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

皆様がご回答されていますが、ご質問の指向角15度というのはLEDが凸レンズにそもそもなっている(5φの砲弾型LEDでは)から実現しているのです。LEDそのものは点光源で、それをランプの中でレンズ(砲弾型)なりリフレクター(チップLEDレンズ併用もあり)を用いて集光するしているものです。自転車用のヘッドライトとして市販されているものは、指向性の広いもしくは特注の指向性のないLEDにオリジナル設計の反射鏡とレンズを巧みに組み合わせたもので実用にあわせて発光パターン明るさを調整しているものです。
たしかに高価ですがそれなりのもののようです(LEDメーカ勤務時代、自転車の電飾装置メーカにいやというほどなかされた経験から)。明るさから複数のLEDが必要でしょうが、その配列をどうするのか、ならびに案外大変な放熱を考えると、自作をされるよりもご購入をお勧めします。なお,LEDは大飯ぐらいなので、電池の寿命が予想以上に短い点をご容赦ください。


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