「ひかり探検」に続く,光学習教材を用いた光学講座

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光の伝搬(Ⅲ)

4. 反射と屈折 この章では,幾何光学の基本的な法則である,反射の法則と屈折の法則を説明し,前章で解説した光線追跡の手法により,それらによる光の伝搬を計算する。 4.1 正反射と乱反射 光が物体に入る時,その光の一部は, […]

光の伝搬(Ⅱ)

3. 光線追跡 3.3 厳密な光線追跡 3.3.1 近軸光線追跡との相違 前号で説明した近軸光線追跡では,大まかな光の伝搬しかわからない。したがって,レンズの結像性能などの評価はできない。 一方,厳密な光線追跡の計算は複 […]

光の伝搬(Ⅰ)

1. はじめに 光の伝搬を考える際,前章第6節で説明したように,光を光線の集合として考え,それらの光線が,光学系の中をどのように屈折あるいは反射するのかという視点から光を捉える幾何光学と,光を波として捉える波動光学がある […]

光とは(Ⅵ)

8. 屈折率 8.6 全反射 8.6.1 原理 前号において,屈折の法則について説明したが,屈折率の高い媒質から小さい媒質へ光を入射させる時,入射角をどんどん大きくしてみよう。屈折角は入射角よりも必ず大きくなるから,図1 […]

光とは(Ⅴ)

8. 屈折率 8.1 光速度 光や電波が真空中を進む速度は,秒速29万9,792.458キロメートル(秒速約30万キロメートル)と決められている。これは,1秒間に地球を七周り半,月まで1.28秒で到達する速度である。「決 […]

光とは(Ⅳ)

6. 幾何光学と波動光学 前節までに,光は波であるが,波長が短いためにその性質が現れにくいということを説明してきた。さまざまな光の性質を考える上で,このことを考慮して二つの見方がある。 6.1 幾何光学 光を光線の集合と […]

光とは(Ⅲ)

5. 光と電波の違い 5.1 波長と振動数(周波数)の関係 前号の図1.8に示したような,正弦波状に振動して伝搬する光を考える。時刻t=0における電磁波のある点が,振動して∆t秒後に同じ位相の位置に戻るとする。この間に進 […]

光とは(Ⅱ)

4. 電磁波 4.1 光と電波 電磁波である光は,真空中を伝わることができる。昔の人が理解できなかったように,媒質のない空間を伝わる波というのは,直感的にイメージが湧かない。 弦を伝わる横波は,カメラで写真を撮れば,その […]

光とは(Ⅰ)

1. はじめに 「ひかり発見」および「ひかり探検」という連載に続き,本号より,新しく,「ひかり探究」という連載を始める。これまでの二つの連載が,実験を主体にして,その解説をするスタイルであったのに対し,新しい連載は,光に […]
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序章

1. はじめに 筆者は,2015年1月(No.397)より,2017年2月号(No.422)まで,26回にわたって,米国の光学会の一つであるOSA(OpticalSocietyofAmerica)が製作した「Optics […]
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