レンズ設計・回折・干渉・レーザー光学・光ファイバー・薄膜光学まで。幾何光学から波動光学、フォトニクスまで幅広く学べる光学シミュレーター集。
30本のシミュレーターQ: 薄膜干渉コーティングの原理は何ですか?
A: 光が薄膜の表面と裏面で反射する2つの波の干渉を利用します。膜厚がλ/4(光学的厚さ)のとき反射波が逆位相で相殺(無反射コーティング)になります。カメラレンズの青みがかったコーティング(MgF2等)はこの原理で反射率を0.1%以下に抑えています。
Q: 回折格子の分解能はどう計算しますか?
A: 分解能R = λ/Δλ = mN で計算します。mは回折次数、Nは格子の有効本数です。例えばN=10000本のグレーティングで1次回折ではR=10000、つまり500nm付近で0.05nmの波長差を分離できます。
Q: ガウスビームのビームウエストとは何ですか?
A: レーザービームの最小径の位置をビームウエストといい、w0で表します。レイリー長 zR = πw0²/λ 先で√2倍に拡大します。集光レンズでどこまで絞れるか(回折限界)の計算に使います。
Q: 光電効果でプランク定数はどう測定しますか?
A: 光電効果では hf = φ + eVs の関係があります(h:プランク定数、f:光の周波数、φ:仕事関数、Vs:停止電圧)。異なる周波数の光で停止電圧を測定し、Vs-fグラフの傾きh/eからプランク定数が求まります。