ヤングの実験の所で、「水面波のように光を干渉させるには、S1とS2から同じ波長を同位相で発生させなければならない。光源からは、さまざまな位相の光が発生している。そこで、スリットS0によって、光源からの光を回折させれば、S1とS2ではほぼ位相のそろった光を得ることが出来る。」と書いてあったのですが、なぜスリットS0によって、光源からの光を回折させれば、S1とS2ではほぼ位相のそろった光を得ることが出来るのでしょうか?干渉って山と山、谷と谷がぶつかり合って、大きくなったり、山と谷がぶつかって打ち消しあったりする合成波ですよね?
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
こんばんは。
スリットS0は、真っ直ぐ進む方向の光だけに絞る働きをしています。
ところが、光には回折する性質があるので、スリット幅が狭まるにつれて、スリットの向こうに直進するはずの光の進行方向は、ぼやっと広がります。
(この現象は、実は、量子力学で言うところの「不確定性原理」と等価です。)
ここで「広がる」というのは、1個の光(フォトン)が分身の術のごとく、さまざまな進路を取るということです。
そして、分身したフォトンがS1とS2に(同時に)届きます。
信じられないかもしれませんが、光の干渉というのは、2個の光の粒子(フォトン)同士の干渉ではなく、1個のフォトンが自分自身と干渉し合うという現象なのです。
1個のフォトンなのですから、S1とS2がS0から等距離であれば、当然、位相がそろいます。
No.2
- 回答日時:
こんばんは
光源がレーザー光源であれば、山、谷が揃ったビームが出てくるので、複スリットS1,S2に同時に当てれば、そこを抜けて行く光は干渉します。干渉性(コヒーレント)といわれる性質です。
ところが、光源が白熱球などの場合は、数波長程度しか連続していない云わば細切れの光(波束と云ったり連波といったりします)のビームです。この様なビームを直接複スリットに当てても、S1とS2を同時に抜ける光波は別の波ですから、位相が合っている保証はありません。というよりも、会っていないことのほうが普通です。従って、干渉が起こらない(起こりにくい)ということになります。
そこで、複スリットの前に単スリットS0をおくことになるわけです。このS0を通過した光は回折を起こします。ホイヘンスの原理での素元波を思い出してください。S0を中心とした同心円状に伝わっていくことになります。この同心円状の波は、S0を通過した1つの光波が広がったものですから、干渉性があります。ですから、必ずしもS0からS1の距離とS0からS2までの距離が等しい必要はありません。たとえ、S1とS2で位相にずれがあっても干渉して明暗の干渉縞を生じます。この場合、当然、干渉縞の位置はS0からS1までとS0からS2までが等距離の場合(同位相になる場合)とは、スクリーン上で「ずれ」があります。多分、そのような内容の例題に当たる事があると思います。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 量子力学で粒子の位置について。 2 2023/06/11 11:35
- 哲学 人間はカオスだ!?:国家権力の三権分立と神なる三位一体とのフラクタル構造? 56 2022/11/28 17:29
- 高校 スリットの前に薄膜を入れた場合のヤングの実験についてです。下の写真の青線と赤線の二つの光路差が等しい 3 2022/05/08 15:38
- 哲学 人間はカオスだ!?:三権分立と三位一体とのフラクタル構造? 0 2022/09/02 05:01
- 哲学 人間はカオスだ!?:三権分立と三位一体とのフラクタル構造? 0 2022/09/10 04:02
- 高校 光を用いたヤングの実験において、明瞭な干渉縞を観察するために注意することはなんですか 3 2023/04/14 11:10
- 宇宙科学・天文学・天気 宇宙人との通信方法を考えました。 8 2022/05/14 15:59
- 物理学 特殊相対性理論を、完全否定に成功~ガンマの数式は、成立しない。 2 2023/03/08 19:30
- 物理学 光の回折 図は超音波による光の回折を示した概念です。この図では入力される超音波の周波数および入力され 5 2023/04/18 11:52
- 高校 ヤングの実験についての質問です。 スリットの前に薄膜を入れた場合です。 写真のように、薄膜を入れた場 3 2022/05/08 12:46
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
人の行動を干渉してくる人の心理。
-
不確定性原理
-
霧箱の中で二重スリット実験を...
-
コヒーレント長の意味について
-
確率波とは何ですか?
-
二重スリット実験 観察によっ...
-
xrd
-
単スリットでのレーザ光の回折...
-
弾性散乱=干渉性散乱?
-
マイケルソン干渉計について
-
指と指の隙間にできる謎の影の...
-
光の回折と干渉
-
放物面鏡で平行光線を作りたい
-
超音波を遮断する方法をおしえ...
-
ヤングの干渉実験について質問...
-
隙間がλ以下の時波の回折がより...
-
XRD:回折したX線の強度[cps]に...
-
ヤングの実験の干渉縞について ...
-
【大至急】回折格子の利用法/ス...
-
凸レンズがあるときの光の干渉
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
人の行動を干渉してくる人の心理。
-
x線解析のバックグラウンド
-
XRD:回折したX線の強度[cps]に...
-
実空間と逆空間のイメージとつ...
-
弾性散乱=干渉性散乱?
-
指と指の隙間にできる謎の影の...
-
マイケルソン干渉計
-
1つスリット実験
-
二重スリット実験(2)
-
確率波とは何ですか?
-
レンズのフーリエ変換作用
-
どうして波長が短いと回折が起...
-
物理の質問です 回折格子の経路...
-
超音波を遮断する方法をおしえ...
-
恋愛に親干渉してくるの嫌です...
-
マイケルソン干渉計、干渉縞が...
-
シリコンのXRDデータから面指数...
-
X線逆格子マップ測定について
-
xrd
-
モアレとフーリエ変換の関係に...
おすすめ情報