月光スコープ

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1:◆KKkCXik hoge:2023/06/16(金) 16:01

大体そんなもんなんだよ。

>>1

901:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 21:55

まぁ、特定の2つの光波の干渉で出来る明線の位置くらいなら無理やり出そうとすれば三平方使えばめんどうだけど出せなくはない

902:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 21:56

[結論]
回折格子の光路差はθの大きさの条件無しではxを用いて一般化できない

903:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 21:57

あれ?これも別に一般化はできるのか??

904:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 21:57

置くこと自体は可能だな、まぁ

905:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 21:57

明線条件出すのはくっそめんどくせぇだけだな

906:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:00

あぁ!
結局、三平方で出す光路差の式とθを用いた光路差の式をどっちも用いて干渉条件出すのはまぁ無理
"逆に、明線条件まっったく考えないところの光路差出すなら三平方使う方が正確"ってこと!?

907:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:01

別に点P(x=x)においてmλどうのこうのの話はできないのでxの値は出せませんけど。

908:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:02

てか三平方でしか出せないね!?!?

909:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:03

単純に光路差を出すだけなら三平方の方がいい…ってことよね

910:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:04

あーーー、じゃあそうだよね、結局、O'からd/2の所にあるS(1)とS(2)について考える時はxがどんな風に変化しようと光路差はdx/L

911:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:04

そうだよねぇ、そうかぁ

912:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:07

隣合うスリット同士でdx/Lが成り立ったら全ての光が強め合うよ!!とか間違っても言えませんね確かに

913:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:07

あー、楽しかった

914:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:08

あぁ、誰かに読んでほしい
もし読む気があるならまとめ直すからさ…

915:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:11

結局、回折格子の屈折光が全部並行やでー!っていうのはdはクソ小さくてd≪Lだからやで
ってことやろ…

916:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:15

回折格子の0次の明線のできる点Oの話、厳密に言えば
dsinθ=0λ=0ではあるけど
2dsinθ≠0λだし
3dsinθ≠0λだし
4dsinθ≠0 なんだよな
っていう話

917:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:18

そしたら、白色光を回折格子に入れた時も実際のところは0次の明線のできる点Oは
dsinθ=mλのm=0の点であって、(Oにおいていっちばんつよつよに強め合うのはこいつ)
2dsinθ=mλのm=n≠0の点であって、
3dsinθ=mλの((ry
なので、完全な白色光が見えているわけではない

918:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:21

これ、1dsinθ(S(1)とS(2)の話)
でしかないので、S(a)とS(b)から出るふたつの光(d=1)の話を始めたらOの位置はズレてきてしまうんですけども

919:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:22

その用いる回折格子のドセンの明線をm=0の0次の明線と呼ぶよー、っていう大前提があるので問題は無い、多分

920:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:24

結局、Oはその回折格子によって発生する干渉波が最も多く集まる点であり、どこを取っても光路差=mλ

いやでもさ

921:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:25

そしたらd=1のdsinθなんて(スリット数-1)の数のパターンだけ存在するんだよね

922:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:25

)のパターン数と同じだけ、
って表現が正しい

923:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:26

そしたら全部の明線が白色になると思いませんか??
って

924:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:26

抜け目なしに考察していく

925:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:27

私が回折格子の白色光入射の明線についての話で一番腑に落ちてなかったの、ここだ

926:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:29

対象にする2つのスリットをどこにするかっていうパターンが数えられないくらい存在する時点でしんどいのだがね

927:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:42

[そもそも]
光路差1dsinθの2つ光波の干渉だけ を見て考えてみる
1dsinθ=mλにおいて、
m=0→θ=0
よって波長の長さは0次の明線の条件に全く関与しないので、0次の明線は白く見える。
m=1→θ≠0
このとき、θは極小でx(1)=Lλ/dであるが、基本的にd < Lλ/dとなるので2つの光波の向かう向きは同じ。
dsinθ=mλ、m=1より、λが大きくなればなるほどθは大きくなるので内側から外側に向かって明線が紫→赤色に見える。
m≧2→θ≠0
(このとき、2つの光波が向かう方向は勿論同じ。)
dsinθ=mλより、
mが大きくなればなるほどmλの値が大きくなり、λによりもたらされるθの値の変化が顕著になる。

928:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:44

あ、これ、まとめ直してブログにあげよう。

929:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 22:58

して。
(・光路差とmの値が小さいほどとある2つの光波は干渉をしやすくなり、明線は観測しやすくなる)
・回折格子においての0次の明線は、"その回折格子の作る明線の中で最も多くの光の干渉の影響を受ける&あらゆるdsinθ=mλの成り立つ干渉を重ねて見るにあたって、全ての 明線条件を満たしている干渉 からの光路差の差が小さい"のでもっとも見やすい明線となる

→つまり、明線は "とりあえず明線条件を満たしている干渉" が可能な限り集合する場所であり、明線の観測できる点では、回折格子の多数のスリットからどの2つのスリットを選んでも、その光路差はmλで表すことができる。
このとき、0次の明線に集まっている全ての "とりあえず明線条件を満たす干渉" どうしのmλの差(=mλの取る値の範囲?)を見た時、他のどの明線(m≧1の明線)よりもその値が小さくなる。
よって、どの明線よりも白色に近い色を観測することができる。

930:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:00

0次の明線において、
回折格子の一番上とその一つ下のスリットから出た2つの光の強め合い
と、
回折格子の1番下とその1つ上のスリットから出た2つの光の強め合い
の度合いはおなじ…

931:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:03

ってなったときに、
1番上とその一つ下のスリットから出た2つの光が強めあった結果0次の明線のできる点O付近に出た多色光
の紫色の部分
と、
1番下とその一つ上のスリットから出た2つの光が強めあった結果 点O付近に出た多色光
の赤色の部分
がかさなっていい感じに混ざってくれたりする

のだと思う

932:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:04

これ私が考えてる大前提が全てズレていたらどうしようも無いんだけど、回折格子はスリットが無限にあるからあらゆる光波同士が干渉しあっちゃって、あらたーいへんっ!っていう話で合ってるよね

933:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:06

>>931
まぁこの辺からするに、1次の明線は打ち消し合う光が消える&mλの取る値の範囲が大きくなるのでズレが大きくなる ので、白色には見えなくなる(が、打ち消しあってくれる光の数は相変わらずそれなりに多いので2次の明線よりは明線の出る範囲が狭くなる)

ってことでいいかしら

934:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:06

打ち消し合う光が減る の方が良さそう

935:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:07

結局dはクソちっせぇからそんなの観測できないんだけどね!!結局ごちゃごちゃした結果、ああいう見た目になってるからそういうことなんだよ!!!って

936:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:09

言うて回折格子の明線条件はそれなりにシビアなのでmが1つ増えただけでその点に集まる 強めあった光 の数はごっそり減るし、みたいなのはそう

937:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:10

そしたらその点に集まる 強めあった光 全てのmλの取る値の変化っていうのは別にmが増えれば大きくなるわけではないな
ただ打ち消しあってくれる光が減るからどうしても片方に偏るよねってことか

938:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:10

ふーん、納得した(悩み初めて早4時間)

939:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:10

4時間!?

940:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:10

え?嘘でしょ…

941:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:11

は……テスト前にやることじゃねぇよ(恒例)

942:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:13

結果
>>801 から、 >>937 まで基本的にずーーっと回折格子の話。

943:◆KKkCXik hoge:2023/06/28(水) 23:13

自分の脳内整理する為に今晩中にまとめ直してブログの下書きにぶち込んでおこうと思う

944:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 00:19

ちな、今回のまとめ(ざっくり)
当初の疑問:
回折格子の白色光入射のときの明線の様子がいまいち納得いかない。m=0の明線ってほんとに真っ白になるんか??だってあらゆる干渉の影響受けてるやろ??
途中の収穫:
・m=0の明線においてdsinθのθ=0にできる理由
・d/2>>|x|である点Pでの光路差の求め方
・回折格子の光路差を三平方で出さない理由
・回折格子においてθが小さい時に用いられるΔxとdの大小関係



放棄。

945:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 00:57

◇2mは2m番目の明線なのでわ。
[この時m(m=0,1,2,3…)は回折格子全体についての明線のできる場所についてのmである](語彙力。)
・光路差がdsinθで表される強めあいの条件式のパターン自体は無数に(厳密には(スリット数-1)個だけ)立てられる。このとき、とある明線において、全ての式でdsinθ=m'λ(m'=0,1,2,3…)が成り立つが、式によってm'の値は異なる。(また、m=m'となるのはO'からの距離が等しいスリット同士での干渉の強め合いのときのみ)

多分ここまでは伝わってる。知らんけど。

"隣合う2つの光が強め合う条件を満たせば、全ての光が同時に強め合う"について
dsinθ=mλが成り立つとき、等式の関係より2dsinθ=2mλ、3dsinθ=3mλである。
(m=m'のときもこれは成り立つ)\←これいる??/
m=mの明線において、とある光路差2dsinθの2つの光波が2dsinθ=m'λを満たしているとする。このとき、dsinθ=mλは当然成り立っているので、2dsinθ=2mλ。
2mは整数なので、2m=m'を満たすm'は必ず存在する。
よって、

946:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 00:57

待って、もう頭回らん

947:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 00:58

穴だらけの説明になってるかもしれん

948:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:06

要約:
たとえば回折格子の2次の明線での話だとすると、
この2次の明線の出来る点において、
・dsinθ=m'λの、m'=0が成り立ってる干渉と、m'=1が成り立ってる干渉と、m'=2が成り立ってる干渉と、まぁいろんなのが重なってるよね
・同じように、2dsinθ=m'λにおいても、m'=0が成り立ってる干渉と



回折格子全体でみたらm次の明線だけど、それぞれの干渉単体で見ていったらm次の明線のところにたまたまm'の明線ができてる、って言える

949:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:06

あれ?穴だらけかも

950:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:06

それ、2m=m'を満たすm'の話しかできなくない?ってなるね

951:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:07

全部の点においてそれができるからー、みたいな感じだった気がする
いままっったくあたままわってない

952:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:07

多分なんか、なんかで全部説明できた気がする、わからん

953:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:18

ねたい
あしたのしたく…

954:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:21

信頼も友情も平和も、そこに無ければないですねーー

955:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 01:29

なんかとりあえず寝起きくそざこなの低血圧とか絶対関係あるだろって言われたから起きたら二度寝する前に血圧上げる薬飲むくせつけようとおもった

956:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:04

どっちもmでおくからいけない(これ)

957:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:10

まぁでも昨日の私が何を言いたかったのかはわかった

958:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:42

私が昨日ずっと考えてたやつと夜にまとめなおしたやつにかなりのズレがあることはわかったけど、結局前者で例の隣合う2つの光が〜〜、を説明できるかは危うい
結局、ひとつの明線に関してじゃなくて回折格子が作る明線全体の話になってしまう
まぁでも、ヤングと同じく複数の明線が同時に現れるのは自明なのでしゃあなし
あとは格子全体の次数と明るさ、分散、えとせとら

959:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:46

仮にコヒーレンス長について触れなくて良いくらい安定した白色光を出す、横長くてどこから出る光も全くおなじ波形を持つ光波を出せる光源があったとして、あと回折格子の横幅ももっと長くしたら0次の明線はもっと綺麗な白色になるし、1次はより鋭く白に近い色の明線ができるってことだよね

960:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:46

(私の自論が正しければ)

961:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:48

忘れそうになるけど、同波長どうしでしか干渉しねぇもんな、あいつらな

962:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:52

白色光のとき、次数が大きくなるほど明線のの幅が大きくなると思ってたんだけど、これそんなことしたら明線自体の存在か危うくなってしまうので、分散による光の広がり方は次数によって変わるけど結局観測できる明線の幅には限界があるので次数が大きくなるにしたがって綺麗な虹色ではなくなっていく?(見える色は少なくなる?)

963:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:54

白色光を当てたときの回折格子の様子のイメージとしては

964:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:54

あー、違う、え、でもそれ

965:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:54

mの値によってθの値が変わるから

966:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:55

あぁ、そうじゃん、mの値によってθの値が変わっちゃうんだから明線間隔出せないよ

967:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:55

国語受けたくて急いで準備して来たのに電車止まっちった

968:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:56

でもそれなら三平方使ったら気持ち悪くなるから計算は現実的じゃないよね、っていうそれとズレる
たぶん三平方云々の方が間違ってる

969:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:58

あーーーでもね

970:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 08:59

結局θって、mが1増えても0.5°かなんかしか変わらんから、観測出来る範囲だけならギリ明線間隔(近似)出せなくはないのかも

971:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:02

明線間隔が一定じゃないから出せませーん、って話だったので、三平方で脳筋で出せてしまったら逆にまずいのですが

972:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:11

スリット数とコヒーレンス長を調べて光路差いくつまでなら干渉が発生するのか計算して、mの値と明線の明るさの関係を明確に式にして、人間は何次の明線まで認識できるのかってのも明らかにすれば、
m次の明線ができる点のx座標は出せる!!理論上!!!

973:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:12

明線間隔Δxとして一般化するのは無理だけど、各明線の座標だけならごり押しで出せるじゃん!?!?

974:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:13

明線同士の間隔が等しくなるわけないから明線間隔は確かに出せないね!!!!

975:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:13

いや…でもこれ

976:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:16

たとえば、格子の1次の明線ができる場所について導くとき、
考慮しなければいけない干渉のパターン全パターン分式を立てて、1次の明線のできる位置においての各式のm'の値を全部求めて両辺調節して全ての式の右辺が等しくなるように調整して、全ての式の左辺を繋げれば出せますね

ってことか

977:不可視光る◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:27

λが大きい方がmの増加による明線間隔の広がりが顕著になるってことよね

978:不可視光る◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:27

思考の整理ー、

979:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:35

いや、いや、いや、、、

980:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:36

>>976
ほんとにこれで出るんか?出そうな雰囲気あるけど

981:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:36

まぁ、出るか
でるかな
出るかなぁ…

982:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:38

あぁー、ぁ、なるほどね

983:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:39

1個成り立ったら全部成り立ちますの話、結局完結してないね

984:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:40

白色光当てたときの0次の明線のとこは色んな光が打ち消しあって白くなってるってことだよね

985:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:41

mとm'のズレのこと考えたら、打ち消しあえなかったら真っ白にならんねん、、、

986:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:41

あぁ、考えること多くない??

987:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:42

ほんと、自分が何考えてたか全部忘れていくから1回整理したい
これ間違いなく、全部テキストでやるのがわるい

988:不可視光る◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:53

はー、一旦考えるのやめよう

989:不可視光る◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 09:54

英語真面目に受ける

990:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:34

あぁ、けみが言ってたのそういうことか

991:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:38

あーーー
私が彼に問われたものの意味を理解してなかったのでわ

992:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:38

とても胃が痛い

993:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:39

なるほど、でも1個成り立てば全部行けるよのそれはわかった、でもけみがわたしにきいてたの、「それそういうことじゃなくね??」っていうとこなきがした

994:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:40

クソ眠い

995:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:41

私、何を問われたんだ…

996:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:42

あとできこ…

997:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:44

相手固定なの終わってるだろ

998:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 10:44

はーーー、

999:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 11:40

気持ち悪いよね

私も気持ち悪いよ

1000:◆KKkCXik hoge:2023/06/29(木) 11:40

おつかれさまでし


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