LBP(レーザービームプリンタ)等のレーザー光学系に使用するfθレンズについての質問です。
半導体レーザーから出力したレーザー光線をポリゴンミラー(又は回転多面鏡)に照射し、ポリゴンミラーから反射したレーザー光線はfθレンズ(又はf-θレンズ、エフシータレンズ)を介して感光ドラム上を操作しています。ここで、fθレンズは、ポリゴンミラーの回転等により生じる現象である光の倒れ(又は鏡面の倒れ)をミクロン単位で補正し、照射されたレーザー光を等角速度運動から等速運動に変換すると説明書きがあるのですが、「光の倒れ」とはどのような現象なのでしょうか?また、「等角速度から等速運動に変換」について詳しく教えてください。よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

1.光の倒れについて


光軸の倒れの事を指しているのでしょう。
レーザーから出たまっすぐな線上の光を鏡で反射して、ドラムに当たる状態を考えて下さい。
で、その鏡を回転させると、ドラム上の光のスポットは移動しますが、同時に反射した光の方向も(当然)変化します。
この変化を指しています。
光がドラムに垂直でなくて斜めに当たると、当たったところのスポットの面積は大きくなり、また単位面積当たりの光量は落ちます。
fθレンズはテレセントリックと呼ばれる特性を持っていて、位置が異なってもドラムに対して絶えず垂直に光が当たるようになります。

2.等角運動から等速運動に変換
等速回転するポリゴンミラーによって反射した光は一定の速度で角度が変化し、次の面が来るとまたそれを繰り返すということを行っています。
で、fθレンズを通過した光は、角度の違いがが位置の違いに変換されて、ドラム上のスポットの位置移動になります。
ここで、fθレンズの特徴として、角度と位置の対応が線形になっており、このため等角速度であれば等速運動になるわけです。

いま、角度θでレンズに入射した光がドラムを照射するときの位置yを式で表すと、

y=fθ

となります。fθレンズの由来はこの式から来ています。

では。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございました

お礼日時:2001/07/23 17:35

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Qレーザのスポット径の計算式

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
(2)スポット径w=w0*{1+(λd/πw0^2)^2}^1/2
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のか分からないのです.実際に波長1064nm,焦点距離30.5mm,入射ビーム径1.5mmで計算したのですが,スポット径にかなりの違いが見られました.
それぞれの式はどのような条件の際に用いるものなのかどなたか教えてください.宜しくお願いします.
(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
(2)スポット径w=w0*{1+(λd/πw0^2)^2}^1/2
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、

r0 ^2 = { r^2 * f^2 / Zr^2 } / { 1 + (f/Zr)^2 }

ここで、 Zr = π * r^2 * n / {M2 * λ}

M2 : M^2 の値
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、

r0...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。


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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エクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q±4σに入る確率について教えてください

ウィキペディアの検索より、
確率変数XがN( μ, σ2)に従う時、平均 μ からのずれがσ以下の範囲にXが含まれる確率は68.26%、2σ以下だと95.44%、さらに3σだと99.74%となる。
と分かりました。

そこで
4σ、


の場合確率はどうなるか教えてください。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

Excel で NORMDIST を使い、平均 50、標準偏差 10 (いわゆる偏差値)で計算してみましたら、次のようになりました。

 σ 0.682689492137086
2σ 0.954499736103641
3σ 0.997300203936740
4σ 0.999936657516326
5σ 0.999999426696856
6σ 0.999999998026825
7σ 0.999999999997440
8σ 0.999999999999999
9σ 1.000000000000000

Excelの関数の精度がどの程度のものか分かりませんが、9σで100%になりました。

Q1/2波長板ってどういうものですか?

1/2波長板について教えて下さい。

1/4波長板は、入射された光の偏光方向に垂直な2方向に分解して、片方の位相をπ/2回転させるもので、直線偏光が円偏光に円偏光が直線偏光になることは分かるのですが、
1/2波長板に関しても同じように考えると、常に90°偏光方向が変わるだけのように思えます。
しかし、検索して調べてみると
http://www.luceo.co.jp/retaxa.html
直線偏光が1/2波長板にその振動方向が1/2波長板の光軸方向に対して角度θで入射すると、振動方向が2θ回転させられた直線偏光として射出されます。
と書かれています。例えば光軸に対して0°の角度で入射したとすると、偏光角度の回転は起こらないことになってしまうのですが、これは一体どういうことなのでしょうか?

Aベストアンサー

光軸という言葉で混乱が生じているようですが、普通、光軸といえば質問者が補足に書いているような

>光学軸方向とはレンズで言えば焦点と焦点を結ぶ直線のことを指し、

を指します。(ただし、光学軸と書くとまた意味が変わってしまうのでご注意を。)
私はそれ以外の意味で使っているのは見たことがないのですが、分野によってはどうやら使うこともあるみたいですね。

以下、混乱を避けるために「1/2波長板の光軸方向」でさしている「光軸」は「光学主軸」と呼ぶことにします。

1/2波長板や1/4波長板というものは復屈折性のもので作ります。復屈折というのは文字どおり屈折率が二つある現象で、したがって、媒質を通過する光の速さが二種類あります。

復屈折を一般的に扱うと非常に複雑なので、ここでは光の進行方向をy軸方向とし、光学主軸はx軸とz軸の方向を向いているものとします。こういう状況では、復屈折性の媒質の中では例外を除き二つの速さの違う直線偏光として進みます。二つの直線偏光の偏光方向は、必ず光学主軸の方向であるx軸、またはz軸方向となります。光の速さは、x軸方向に振動する光のほうが速いとしておきます。軸の取り方はx軸を横軸に、z軸を縦軸にとり、y軸は紙面に垂直で手前から奥に向かう向きとします。
z
|
|
|
|
●------ x
x軸方向に比べz軸方向に振動する光は遅いので、z軸方向の光はx軸方向の光に比べて検板を遅れて出てくることになります。この遅れ分が対象とする波長の半分になるものが1/2波長板、4分の一になるものが1/4波長板です。

1/2波長板に話を限定します。波が1/2波長分だけ遅れるとちょうど位相が反転します。つまり、z成分にマイナス符号がつくことになります。

1/2波長板に直線偏光が入射されるとします。入射光の偏光方向はx軸とθの角をなしているとし、入射光の振幅を1とします。この光がx軸方向とz軸方向の成分に分解されますが、その成分を(x成分、z成分)の形で書くことにすると、入射直後(直前でもいいですが)のそれぞれの成分は(cosθ、sinθ)ですが、通過した後はz成分が反転するので(cosθ、-sinθ)=(cos(-θ)、sin(-θ))となります。これは二つの直線偏光を合成した結果がx軸と-θの角をなすことになります。入射光の偏光方向はx軸と+θ方向を向いていたわけですから、+θから-θへ、2θだけ偏光面が回転したことになります。θ=π/4(=45度)となるような配置にしておけば2θでπ/2(=90度)回転することになります。


さて、上のほうに「例外を除き」と書きましたがこの例外が2通りあります。ひとつは二つの直線偏光に分かれるものの、この二つの直線偏光の速さが同じであるために復屈折にならない場合で、もうひとつは、二つの直線偏光にならず一つの直線偏光で進むために復屈折にならない場合です。

前者は結晶の方向によって決まる特殊な方向に光が進む場合だけでおこるもので、この特殊な方向を光学軸といいます。一般には光学軸は2本あり、光学主軸とは一致しません。しかし、いくつかの結晶系ではこの2本の光学軸が同じ方向を向き1本になってしまうものがあります。このような結晶は1軸性結晶と呼ばれ、1軸性結晶では光学軸の方向は3本の光学主軸のうちのひとつと一致します。したがって、1軸性結晶のみが対象であれば光学主軸の方向の意味で光学軸方向を使うのは間違いではありませんが、一般の場合に光学軸方向と書くのはよろしくありません。

後者は入射光の偏光方向がたまたま結晶の光学主軸のひとつと一致した場合で、上の座標系を使えばθ=0度とθ=90度の場合です。θ=0度では(cosθ、sinθ)=(1,0)となるのでx成分のみとなり、θ=90度では(cosθ、sinθ)=(0,1)となるのでz成分のみとなり、z成分を反転させても偏光状態は変らず、入射光はそのまま検板を通過することになります。

光軸という言葉で混乱が生じているようですが、普通、光軸といえば質問者が補足に書いているような

>光学軸方向とはレンズで言えば焦点と焦点を結ぶ直線のことを指し、

を指します。(ただし、光学軸と書くとまた意味が変わってしまうのでご注意を。)
私はそれ以外の意味で使っているのは見たことがないのですが、分野によってはどうやら使うこともあるみたいですね。

以下、混乱を避けるために「1/2波長板の光軸方向」でさしている「光軸」は「光学主軸」と呼ぶことにします。

1/2波長板や1/4波長...続きを読む

Qパルスレーザーのエネルギーについて質問です。

パルスレーザーのエネルギーについて質問です。

パルスレーザー発生装置(Q-スイッチ)のスペックが
900mJ/pulse, パルス幅2ns, パルス周波数10Hz, 波長532nm とする時
ピーク強度はW=J/s…(1)より
(900×10^-3) / ( 2×10^-9) [J/s]
=450×10^6 W
=0.45 GW…(A)

また、仕事率にはW/Hz=J…(2)の関係もあると聞いたのですが
この(2)を使って(A)の単位をJに戻そうとすると
0.45 / 10 [GW/Hz]
=0.045 GJ…(B)
となり(B)=900mJになりません。

(B)=900mJにするには0.5×10^12 [Hz]となってしまいます。

ここからが質問です。

【1】 : (1) 式に(2)式を代入するとJ/s=J・Hzから1/s=Hzとなることから
10Hzの時のピーク幅が0.1sになるような波形でないと(A)=(B)にはならないのでしょうか?

【2】 : 今まで、上記の様なパルスレーザー発生装置からのパルスエネルギーを
パワーメーター等で測定する際、(2)式のようにパワーメーター表示値[W]を単にその時のパルス周波数[Hz]で割ってJ値(1 pulseのエネルギー値)を求めていたのですが、これは間違いでしょうか?

色々と考えていたら、どんどん分からなくなってきてしまいました。
お詳しい方、どうか解説をお願い致します。

パルスレーザーのエネルギーについて質問です。

パルスレーザー発生装置(Q-スイッチ)のスペックが
900mJ/pulse, パルス幅2ns, パルス周波数10Hz, 波長532nm とする時
ピーク強度はW=J/s…(1)より
(900×10^-3) / ( 2×10^-9) [J/s]
=450×10^6 W
=0.45 GW…(A)

また、仕事率にはW/Hz=J…(2)の関係もあると聞いたのですが
この(2)を使って(A)の単位をJに戻そうとすると
0.45 / 10 [GW/Hz]
=0.045 GJ…(B)
となり(B)=900mJになりません。

(B)=900mJにするには0.5×10^12 [Hz]となってしまいます。

ここからが質問...続きを読む

Aベストアンサー

1個のパルスが 0.9J なわけですから、

1秒間にパルスを 10個放てば、均せば
した出力は 9W(=J/s) になります。

逆に1個のパルスエネルギー量は、
均した出力をパルス数で
割ればよいので
9 (J/s) / 10(1/s) = 0.9J

パルスのピーク強度は パルス幅内での
平均出力なので

0.9 J / 2 ns = 0.45 GW ですね。

Qレーザー照射強度計算

 レーザー照射強度計算をしているのですが,私の計算結果では値が大きすぎる感じがしており,とても不安です。お手数ですが,以下の計算方法で正しいかどうかを確認していただきたいと存じます。どうかよろしくお願いいたします。

レーザー光の条件を,
  波長          λ = 775 (nm)
  パルスの半値全幅    τ = 150 (fs)
  繰り返し周波数     f_r = 1000 (Hz)
  平均パワー       E_ave = 700 (mW)
  ビーム径        φW = 10 (mm)

とします。このパルスレーザー光を
  焦点距離        f = 150 (mm)

のレンズで集光し,最も高エネルギーの部分におけるレーザー照射強度を計算します。

まず,回折限界の式からスポットの面積 A_f を求めます。
  焦点でのスポット径   W_f = 4λf/πW = 14.8 (μm)
  焦点でのスポット面積  A_f = π(W_f/2)^2 = 1.72×10^-6 (cm2)

次に,単パルスエネルギーを計算します。
  単パルスエネルギー   E_p = E_ave / f_r = 0.700 (mJ)

よって,単パルスレーザー照射強度 E_pa およびレーザー照射強度 E は,
  E_pa / A_f = 409 (J/cm2)
  E = E_pa / τ = 2.71×10^15 (W/cm2) = 2710 (TW/cm2)

となります。…といいたいのですが,この値は余りにも大きく,かなり不安です。ちなみに,このレーザーは実際に存在し,この集光条件では音とともに名刺に穴があきます。

もしかしたら,フェムト秒レーザー特有の現象などを考慮に入れないといけないのでしょうか? どなたかご指摘をお願いいたします。

 レーザー照射強度計算をしているのですが,私の計算結果では値が大きすぎる感じがしており,とても不安です。お手数ですが,以下の計算方法で正しいかどうかを確認していただきたいと存じます。どうかよろしくお願いいたします。

レーザー光の条件を,
  波長          λ = 775 (nm)
  パルスの半値全幅    τ = 150 (fs)
  繰り返し周波数     f_r = 1000 (Hz)
  平均パワー       E_ave = 700 (mW)
  ビーム径        φW = 10 (mm)

とします。このパル...続きを読む

Aベストアンサー

Ti-Sレーザですね。
集光すると、大ざっぱにそんなもんです。はい。
たとえば、Q-SW YAG(20nsec位のパルス巾)でも、集光すれば数GW/cm2程度は出せます。
フェムト秒レーザだとその1万倍以上になりますからね。

面積の見積は、Ti-SレーザのプロファイルがTEM00であれば、ガウシャンピームとして扱い、
集光サイズ = W*f/Z /sqrt[1+(f/Z)^2]
Z = π*W^2*n/λ/f
の0次ガウシャンビームのサイズで評価した方が正確だと思いますよ。
(でも見積数値のオーダを大きく変えるほどではありませんが)

そう言う数値を見ると怖くなりますよね。取り扱いには十分注意しましょうね。
775nmだと目には見えにくいですから、レーザ保護眼鏡を忘れずにしましょう。

では。

Qレーザーの周波数について

質問内容ですが、レーザーの周波数についてです。
633nm、スペクトル幅0.01nmのレーザーの周波数を知りたいのですが、どなた様か解る方いらっしゃいませんでしょうか?
どうか、お願い致します。

Aベストアンサー

スペクトル幅というのは633nmの上下に周波数が0.01nmだけ広がった状態を示すので、633nmの中心周波数について計算してみます。
光速をc[m/s] 、振動数をν[1/s]、 波長をh[m]とすると、c=hνの関係があります。光速は30万km/秒(30x10の8乗m/s)、h=630x10のマイナス9乗メートルですから、振動数νは4.76x10の14乗ヘルツ(476テラヘルツ)になります。

携帯電話の周波数は2ギガヘルツ(10の9乗)ですからその20万倍になります。

http://www.rc.futaba.co.jp/industry/technology/denpa.html


http://www-ilas.nies.go.jp/DHF/Manual/h13refjs3.pdf
周波数の高い順に書くと、
紫外線より高い周波数はX線になります。
紫外線 10 nm~0.4 μm 750~3,000 THz
可視光線 0.4~0.7 μm 430~750 THz

近赤外 0.7~1.3 μm 230~430 THz
短波長赤外 1.3~3 μm 100~230 THz
中間赤外 3~8 μm 38~100 THz
熱赤外 8~14 μm 22~38 THz
遠赤外 14 μm~1 mm 0.3~22 THz
これ以上は赤外線です。
これより低い周波数は「電波」と定義され、電波法が適用されます。
サブミリ波 0.1~1 mm 0.3~3 THz
ミリメートル波(EHF) 1~10 mm 30~300 GHz
センチメートル波(SHF) 1~10 cm 3~30 GHz
これ以上は一般にマイクロ波と呼びます。
デシメートル波(UHF) 0.1~1 m 0.3~3 GHz
超短波 (VHF) 1~10 m 30~300 MHz
短波 (HF) 10~100 m 3~30 MHz
中波 (MF) 0.1~1 km 0.3~3 MHz
長波 (LF) 1~10 km 30~300 kHz
超長波 (VLF) 10~100 km 3~30 kHz

参考URL:http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q41.html

スペクトル幅というのは633nmの上下に周波数が0.01nmだけ広がった状態を示すので、633nmの中心周波数について計算してみます。
光速をc[m/s] 、振動数をν[1/s]、 波長をh[m]とすると、c=hνの関係があります。光速は30万km/秒(30x10の8乗m/s)、h=630x10のマイナス9乗メートルですから、振動数νは4.76x10の14乗ヘルツ(476テラヘルツ)になります。

携帯電話の周波数は2ギガヘルツ(10の9乗)ですからその20万倍になります。

http...続きを読む

Q対物レンズの作動距離について

対物レンズの作動距離は、レンズ前面と焦点との間との距離だと理解しております。
しかし、カバーグラスは通常0.17mmの厚さがありますが、高倍率の対物レンズなどでは、作動距離が0.10mmなど、カバーグラス厚よりも短いものがあります。

これでは、試料を観察できないと思うのですが、作動距離の定義を勘違いしているのでしょうか。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>対物レンズの作動距離は、レンズ前面と焦点との間との距離だと理解しております。

厳密にはレンズ前面(最先端部)と合焦点位置までの距離となります。(焦点というのは厳密にはピントの合う位置とは異なるので)

但し、生物顕微鏡用対物レンズなどでは対応可能なプレパラートガラスの厚みが規定してあり、その場合にはプレパラートガラス面までの距離となります。

そのような規定がない対物レンズの場合にはそもそもプレパラートには対応していませんので使えません。(特に高倍率では収差が出るため)金属顕微鏡用対物レンズなどが該当します。

Qレーザーの強さ

私は高校生で、今日某大学の体験学習をしてきました。
そこでレーザーを使って(YAGレーザー)銅やステンレスに穴を開けるのを見学しました。
そこで質問なのですが、この世で一番強いレーザーってなんですか?
またレーザーの出力を上げるにはどうしたらいいのでしょうか?
波長とか関係あるのでしょうか?

Aベストアンサー

1.レーザーの強さ? どんなレーザー?
 ○ 普通は出力(単位時間当りの放射エネルギー 単位は、ワット W)で比べます。
 これは、連続光でもパルス(瞬間的に出る)光でも同じことですが、パルスの場合は、パルスの長さで割り算します。
 ○ よく混乱するのが、強度(または集光強度)です。
 これは、レンズや鏡で絞ってできる光の強さで、単位面積を単位時間に通過する光のエネルギーで、単位は W/m^2 や W/cm^2(習慣でW/cm^2の方が良く使われます)。
 ○ 現在、最高出力は、PW(ペタワット)=10^15 Wを越しています。このクラスのレーザーは、アメリカ、日本、フランス、イギリスにあります。 ついでに言うと、最高強度は、10^20 W/cm^2に近くなっています。この強度ではウランのような重たい原子でも瞬間的にバラバラになり、電子のエネルギーは10MeVを越すので(加速器を使わなくても)原子核反応を起すことが出来ます。
 ○ レーザーの種類は、ガラスレーザーかチタン。サファイアレーザーです。サファイアレーザーの方が小型にできます。

2. どうやって出力をあげるか?
 ○ No.1の方の答えも合っているのですが、それだけではPWレーザーは作れません。とてつもなく大きな直径(100m以上)のレーザーが必要になってしまうのです。
 ○ 直径を大きくする変りに、時間を延ばすのです。(詳しく言うと、時間と供に波長が短くなるような)長いパルスを作って、そのエネルギーを増幅した(増やした)後で、時間的に1万倍から10万倍
くらい圧縮して短いパルスにします。出力はエネルギーを時間で割ったものであることを、思い出して下さい。この時間的に圧縮する方法では、レーザーは小型になります。
 ○ この方法で作られるパルスの長さ(短さ)は、大体30fs(フェムト秒)=100兆分の3秒で、光パルスは10ミクロン位の厚さでとんで行きます。

3. 波長との関係?
 現在のレーザー技術が係る範囲ではほとんど関係ありません。関係あるのは光子の密度です。

1.レーザーの強さ? どんなレーザー?
 ○ 普通は出力(単位時間当りの放射エネルギー 単位は、ワット W)で比べます。
 これは、連続光でもパルス(瞬間的に出る)光でも同じことですが、パルスの場合は、パルスの長さで割り算します。
 ○ よく混乱するのが、強度(または集光強度)です。
 これは、レンズや鏡で絞ってできる光の強さで、単位面積を単位時間に通過する光のエネルギーで、単位は W/m^2 や W/cm^2(習慣でW/cm^2の方が良く使われます)。
 ○ 現在、最高出力は、PW(ペタワット)...続きを読む


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