連載「知って得する干渉計測定技術!」

◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇ スネルの法則の導出 発行:エスオーエル株式会社 http://www.sol-j.co.jp/ 連載「知って得する干渉計測定技術!」 2017年8月23日号 VOL.129 平素は格別のお引き立てを賜り、厚く御礼申し上げます。 干渉計による精密測定やアプリケーション例などをテーマに、 無料にてメールマガジンとして配信いたします。 ◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇ 皆様初めまして、こんにちは。営業技術グループの桑野です。 今月よりメルマガ配信メンバーに加わることができ、 感動のあまり泣きながらこの原稿を書いております。 Tropelの製品をメインに担当しておりますので、 光学のお話がメインになるかと思います。 私と一緒に基礎から光学を学びたいという方は、 ぜひチェックしてみてください。 では早速はじめたいと思いますが、 光学の話といってもまずは入り口の入り口になります。 今回はスネルの法則についてです。   n sinθ = n’sinθ’ 『屈折の法則』という名前の方が馴染み深いかもしれません。 弊社メールマガジン空間コヒーレンス調整による二次フリンジ除去 の計算でも使っており、 ほとんどの方が一度は使用したであろう公式です。 何の内容にしようか悩んだ時、そういえば一度もスネルの法則を 導出していないことに気づきました。 使う公式は、まずは自分で導出することが 重要(弊社高野の受け売り)ですので、 記念すべき初回はスネルの法則の導出としました。 内容はとっても簡単ですが、文章だと伝えづらいのがもどかしいです。 一度絵を描いてみるとイメージしやすいかと思います。 ----------- まず、空気と水の境界面(界面)をイメージしてください。 そして、平面波が空気層から水の層に進行している状況を考えます。 波面に垂直な線を光線と言います。 今、界面に垂直な線を立てて、それと光線のなす角度をθとします。 つまり、入射角がθということです。 屈折率について、空気は n 、水は n’とします。 波面の一点が界面に到達しているとし、その点を X とします。 また、同一波面の界面に到達していないある一点を P とします。 その t 秒後、点 P の光が界面の点 Q に到達したとします。 その時には、点 X の光は水中の点 R まで進行しています。 すると、波面 XP が角度θで界面に入射した後、 波面 RQ が角度θ’で屈折しているという図が描けます。 波面は光線と直交するので、   ∠XPQ = 90°   ∠QRX = 90° また、作図してみると、直角三角形の性質から、   ∠PXQ = θ   ∠RQX = θ’ となることが分かります。 これより、波面の一点が界面の点 X に到達した時から t 秒後の各光線の進んだ距離は、 c を真空中の光速として、   PQ = (c/n )t = XQ sinθ   XR = (c/n’)t = XQ sinθ’ となり、上記二式を t でくくると、   t = (n XQ sinθ)/c = (n’ XQ sinθ’)/c とできるので、共通項を約分すると   n sinθ = n’sinθ’ となり、無事導出できました。 ----------- この他にも、フェルマーの原理から求めることもできます。 このように、公式の導出方法は1つとは限らないので、 色々な方法でチャレンジしてみるのも 楽しいかもしれませんね。 最後までお読みいただきありがとうございました。 来月も宜しくお願いします。 -- 桑野 ●┳┳┳●━━━━ 連 絡 先 ━━━━━━━━━━━━━ ┣╋╋○ エスオーエル株式会社 ( SOL ) ┣╋○ 〒335-0012 埼玉県戸田市中町1-34-1 ┣○ Tel: 048-441-1133 Fax: 048-445-1678 ● Email: sales@sol-j.co.jp Web: http://www.sol-j.co.jp    --デモ測定を承ります-- 詳細は上記Webサイトまで

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