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レーザー干渉式変位計の磁場中での使用を考えています。全くの素人質問で申し訳ありませんが、レーザーは磁場の影響を受けるのでしょうか?例えば、曲げられたりすると都合が悪いのですが・・・。あほな質問だったらごめんなさい。よろしくお願いします。

A 回答 (7件)

すみません、回答ではなく訂正です。


No.4で回答した者ですが、No3,6のgammaさんのおっしゃることが正しいのでそちらを。

すみませんでした。なんか勘違いしてて。
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質問への回答ではないのですが、creolさんの回答で、気になる点があるので、若干補足します。


 相対論的効果は、電場で振られる電子の速度が光速度に近くなる、1e+18W/cm-2程度の強度でも影響が表れます。(ローレンツ力の電場の項と磁場の項の大小関係を比べれば、すぐ分かります)。したがって、電場の強度が、大きいときは、電子の速度vが大きくなり、光速度cに近くなるので、(v/c)xBの項を無視できなくなり、電磁場の磁場の影響を受けることになります。しかし、外部からかけた磁場で影響が表れるのは、ファラデー回転以外の、ほとんどの場合、波の共鳴点(吸収も含む)の近くだけのはずです。
 もっと低い強度の1e+11W/cm-2程度でも(とはいっても、普通の人には関係ない位の強度ですが)、光が通る物質の屈折率が、光の強さによって変わる「非線形屈折率」の影響が表れます。変位の測定には、もっと弱い、目にあたっても危なくない程度のレーザーを、お勧めします。
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ファラデー効果とか磁気カー効果のことかな



参考URL:http://www.magnet.okayama-u.ac.jp/magword/mop/
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レーザーの強度が1e+21W/cm-2を超えるぐらいの高強度の場合、相対論的な効果が現れるので磁場の影響を考えます。



ただ、ほとんどの場合、レーザーの電場がかなり強いので
電子との相互作用など、磁場の影響は無視します。
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 光に対する影響はNo.1の方の回答で、ほぼ正しいと思います(厳密には、レーザーが通る媒質の吸収波長とレーザー波長の関係が特殊な場合には、屈折率に対して影響がありますが、極々特殊な場合です)。


レーザーに対する影響はNo.2の方の回答でいいのですが、問いの中に「レーザー干渉式変位計」を使うと書いてありました。おそらく問題点を勘違いして、質問されているのではと思い、補足します。
 磁場中で干渉計を使う場合は、鏡やブリズムを保持しい、微調整するための機構が、磁場による影響を受けないようにすることです。
 全体の配置、磁場の強さ、磁場の変化率、光学機構の材質と機械的性質が分からないと、数字で評価はできませんが、原則は、静磁場の場合は、光学機構に、強磁性体(鉄など)を使わないことです。(鉄などを使うと、動かなくなるだけではなく、磁場の分布も変わってしまうかもしれません)磁場が速い時間変動する場合は、電磁誘導の影響を避けるために、光学機構に、金属などを使わないことです。
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レーザ光自体は光であり、こちらは地場の影響は受けません。



しかし、レーザ装置そのものを強い磁場の中に入れると、装置自体は磁場の影響を受けることがあります。
こちらは、磁場の強さとレーザ装置の種類により異なります。

たとえばHe-Neレーザは、放電によりレーザ媒質を励起していますので、放電は電子の流れですから電子の軌道が狂うこととなります。
また強い磁場ですとゼーマン効果により発振線にも影響が出ます。

半導体レーザの場合は強力な磁場でなければ問題ないと思いますが、ホール効果など磁場の影響は皆無ではありません。
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レーザーは、光ですから、磁場の影響は受けません。

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