波 > 光
光波。互いに直交する電界と磁界の振動が一組になって進行する横波。
振動面は光の進行方向に対して直角。 光は粒子性と波動性をあわせもつ(光の二重性)。
Diode Pumped Solid State. LD励起固体(DPSS)レーザ。
半導体レーザーを励起光とする固体レーザー。
光色を数字であらわしたもの。K(ケルビン)を用いる。 色温度が低くなると赤味がかかり、高くなると白みがかかり、そして青くなる。
励起状態の2つの原子分子が結合し分子化したもの。
下記のエキシマはエキシマレーザーに利用される。
プリズムに通すと波長に応じて赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の7色に分裂する。 この色は虹と同じ。 紫に近づくほど波長が短くなり、高エネルギーとなる。 全ての光が合わさると白色光となる。
光の干渉を利用し、光の波長、長さ、形状、屈折率等を測定する機器の総称。
1光源の光を2つ以上に分割し、測定対象照射後に反射した光を再度収束、 この際にできる干渉縞を観察する。
波が異なる媒質の境界を通るときに進む方向が変化する現象。
空気中の光速は真空中とほぼ同じ。 ほとんどの物質の光速は空気中より小さくなるため、物質の絶対屈折率は1以上となる。
| 光の進み方 | |
| 屈折率小物質→屈折率大物質 | 屈折角 ＜ 入射角 |
| 屈折率大物質→屈折率小物質 | 屈折角 ＞ 入射角 |
入射角が大きくなると屈折角が90度となり、屈折した光が媒質の境を平行に進むようになる。 このときの入射角θを臨界角と呼ぶ。 入射角が臨界角を超えると、光は屈折せず全て反射するようになる(光の全反射)。
無色の物質にある条件を与えると色彩があらわれ、条件を取り去ると元の無色に戻る現象。
ルミネセンスの一種。 分子や結晶等が外部から与えられたエネルギーを吸収し それよりも低エネルギー(低振動数)の光を再放射する現象。
外部から与えられるエネルギーが止まると蛍光も止まる。 放射には発熱を伴わない。 発光スペクトルは幅の拾い発光バンドになる。
蛍光を発する物質の事。 可視光線、紫外線、赤外線、X線、陰極線、放射線を当てると蛍光する。
照明(蛍光灯)、蛍光塗料等に利用される。
金属に紫外線などの波長の短い電磁波を照射すると金属の表面から電子が飛び出す現象。
光の速度のこと。
真空中の光速(1983年に定められた)
spectrum. もともとは光のスペクトルの事をさす。 光をプリズムに通して分散させると波長の順に並んだ色光の帯ができる現象。
連続スペクトル
いろいろな色の光が連続してあらわれる。
太陽光等あらゆる振動数の光が連続的に含まれているものから発生する。
高温の固体が出す光は連続スペクトルとなる。
分子スペクトル
分子が出す光。
幅の広い線の集まりとなる。
線スペクトル(原子スペクトル)
放電管の中で原子が出す光。
振動数はそれぞれの元素による決まっており、幅の細い線の集まりとなる。
ナトリウムランプ、水銀ランプの光は線スペクトル。
吸収スペクトル
太陽光が太陽や地球のまわりにある低温の気体の中を通るときに
気体中の原子や分子が特定の波長の光を吸収してできるスペクトル。
太陽光のスペクトルには多数の暗線が入っており、これをブラウンホーファー線と呼ぶ。
チェレンコフ効果により発生される光。
透明媒質中を高速荷電粒子が通過する際に光が放出される。
水中の原子炉燃料棒付近でみられる青白い光が一例。
平らなガラス板の上に曲率半径の大きな平凸レンズをのせ、 上から光を当てると同心円の明暗の縞がみられる現象。
物体が光ること。
| 発光スペクトル | |
| 熱放射 | 連続スペクトル |
| ルミネセンス | 線スペクトルまたは帯スペクトル |
LD. レーザーダイオードとも。 半導体を利用したレーザー発振素子。
発光のしくみはLEDと同じ。
活性層(発光層)をn型とp型のクラッド層ではさんでいる。 活性層端面は光が反射するようになっている。
電極から電流を流すと光がつくられ、活性層内を増幅されながら往復し誘導放出が生じる。
波長は活性層のバンドギャップエネルギーにより決まる。
ファブリペロー型(FB)
CD DVD BDドライブ、レーザプリンタ等に使われる。
複数の波長で発振される。
DFB型
活性層とクラッド層の境界に回折格子を設けたもの。
単一波長のレーザーが発振される。
製造が難しいため高価。
FBG波長安定化
光ファイバに書き込まれたFBG(Fiber Bragg Grating)を使い波長を安定化させるレーザー。
光が媒質中に入射するときに二つに分かれて屈折する現象。 方解石、水晶等でみられる。
波長の短い可視光線のこと。波長は380-495nmとされる。 波長が短いため散乱しやすい。
目や脳に悪影響を与えるとされるが、科学的根拠には乏しい。
LEDディスプレイ、照明、スマホの光に多く含まれるとされる。
屈折率の異なる物質が接触する境界面に光が入った際、 一部の光が反射される現象のこと。
光通信では光機器に悪影響を与えることが多いため、 端面を無反射コートする場合が多い。
いろいろな波長のものが混じっている光を波長別に分ける機器。 プリズム、回折格子等。
振動面の偏った光。 偏光は横波でしか起こらないため、光が横波である証拠となる。 ガラスや水面で反射された光はある程度偏光している。
ルミネセンスのうち、外部エネルギーによる刺激、励起が終わった後にも 残光が見られる現象。名前は黄リンに由来する。
物質が外部からのエネルギーを受けて励起され発光する現象。
外部エネルギーによる分類
放射ルミネセンス
蛍光物質にX線、紫外線を放射すると起こる発光。
蛍光ランプ、夜光塗料等。
電気ルミネセンス
気体の放電に伴う発光。水銀ランプ、ネオンランプ等。
電界ルミネセンス
電界の作用による固体の発光。ELランプ、LED等。
陰極線ルミネセンス
蛍光体に高速の電子流を照射すると起こる発光。
ブラウン管、陰極線オシログラフ。
その他のルミネセンス
ルミネセンスにより発生する熱を伴わない光。 ホタルの光、りん光等。
光の波長よりじゅうぶん小さな微粒子による光の散乱のこと。 光の波長は変化しない。
大気圏に太陽光の白色光が入射すると大気中の分子によりレイリー散乱が起こる。 青い光は赤い光より強く散乱されるため、空は青く見える。 夕暮れの光は大気を通過する際にレイリー散乱により青い光を失うため赤くみえる。
light amplification by stimulated emission of radiation. 誘導放射光。 通常の波と比べると長く連続しており干渉、回折を起こさせやすい光。 完全に位相がそろっており指向性がきわめて高いため発散して弱まることもない。
まずルビー(固体)レーザーが実用化され、ついでヘリウム=ネオン(気体)レーザーが実現した。 現在は半導体レーザーが実用化されている。