■シャボン玉の科学(その3)

 おさらいをしておこう.回折格子のスリットの間隔をd,レーザーの波長をλとすると,回折光の行路差はdsinθである.したがって,干渉の条件は

  dsinθ=mλ

  dsinθ=(m+1/2)λ

となる.

 

 また,1本スリットによる回折光の強度分布は,フーリエ積分を使って計算すると

  I=I0{sinx/x}^2

円孔スリットによる回折光の強度分布は,

  I=I0{J1(x)/x}^2

と表される.したがって,シンク関数とジンク関数をそれぞれ

  sinc(x)=sin(πx)/(πx)

  jinc(x)=J1(πx)/(2x)  (J1は1次のベッセル関数)

で定義すると便利である.

 

 どちらも,光の回折の干渉縞の強度分布を表す関数であり,シンク関数は1本スリットがつくる1次元的回折像,ジンク関数は円孔スリットがつくる2次元的回折像として応用上重要である.両者は似ているが,後者の方が強度の減衰がずっと速いし,強度が0になる点も一定の幅で規則正しく並んでいるわけではない.これは前者が1次元的分布であるのに対し,後者が2次元の分布であるという違いに根ざしている.

 

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