光学

光と音の相互作用

「光と音の相互作用」と聞いても音楽に関係しそうな何かしか思い浮かばないのもそのはず, 普通光と音は相互作用しない. 光は真空を媒質とする電磁波である一方, 音は弾性体を媒質とする弾性波であるからだ. しかし突き詰めれば, 弾性体というのも正電荷を持…

波動方程式から回折現象を導く その2

プログラミング教えてください. 回折像の理論 前回 (■) は \begin{align} u(x_\mathrm{P},y_\mathrm{P},z_\mathrm{P}) = \frac{1}{4\pi} \iint_{\mathrm{S}_2} dS \, \frac{e^{ikr}}{r}\left(\frac{1-ikr}{r^2}z_\mathrm{P} -\frac{\partial}{\partial z}\…

波動方程式から回折現象を導く その1

こんにちは. もはや月1回の更新がデフォルトになってしまっているが, 久しぶりに進捗が生まれた気がするのでその結果をここにまとめておく. 今回はKirchhoffの積分定理 (en.Wikipedia: Kirchhoff's diffraction formula) という回折現象を数学的に正しく記…

偏光状態の変化 その3

今回の目標はPhase retarder[1][2]の原理を解説することである. これは ミラーとも呼ばれており, 波長板 (Wikipedia: 偏光_#偏光を作り出す光学素子) を鏡で実現する素子である. すなわち, 直線偏光の光を入射すると円偏光の光を反射し, 逆に円偏光の光を…

偏光状態の変化 その2

前回(■)は光の反射角および屈折角を導出した. それによると反射角および屈折角は光の偏光状態には依存せず, 特に反射角は入射角のみに依存する (これは今回の話とは関係ないのだが, もちろん屈折角は光の波長などには依存する). しかし反射光および透過…

偏光状態の変化 その1

「光学(optics)」とは, 光にはどういう性質があるか?, また光と物質はどのような相互作用をするか?を取り扱う学問である. 光学には電磁気学や量子力学と密接な関連があるが, ぼく自身そんな難しいことはわからない. まあこの記事の続きを書くことをモチ…