レンズから出る光

 顕微鏡の分解能を理解してもらうためのアプレット。アプレットのどこかをクリックすると、レンズから出てその場所にやってくる光の様子がアニメー ション表示される。



 ほんとうはレンズの形がどうなっているかも上の図で示したいところなのだが、そこは手抜きしている。図の×がレンズの焦点なので、そこ をクリックすると、そこにくる光がちょうど同位相になる(山・谷のタイミングがぴったり合う)ことが確認できる。

 左上の四角の中は、 今ポイントしている点に来ている光の様子である。


 そこより少しずれた場所をクリックしてみ ると、



のようにその場所にやってくる光の様子が見えるが、焦点からずれればずれるほど、いろんな位相(山だったり谷だったり)の光がやってくることになり、光が弱 まる。ゆえに「焦点の位置に光が来る」と我々は感じるわけである。波長やレンズ幅を変えてみて、どの程度位相がずれるかを見て欲しい。

 同じ位置でも、波長を短くすると、


のようになって、確かに干渉による消し合いが強くなる(合成された光が弱くなる)ことが確認できる。



 焦点から離れるほど黒、つまり波が振動していない状態に近くなることがわかると思う。波長が長いほど、レンズ幅 が小さいほど、ずれた場所にやってくることが実感できるはずである。