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ハロゲンランプについてのQ&A
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コヒーレントの低い光は干渉を起こさないはずなのに …

2009年02月24日 Q.質問
コヒーレントの低い光は干渉を起こさないはずなのに、自然光で構造色が現れたり、ハロゲンランプを光源に用いた偏光顕微鏡で干渉色が見えるのはなぜですか?コヒーレンスとはレーザー光や太陽光などの間での干渉縞のできやすさの違いを示す概念であり、太陽光はレーザー光より干渉縞ができにくいと理解しています。これって実験的には二つのスリットに光を入射して、その向こう側で光の回折によってできた出来た干渉縞によって決めるものでしょうか。そうであったとしたらこのようなスリットによる回折による光の干渉と、規則的な繰り返し構造などによる回折(といってもいろいろありますが)や、光学的異方性によって生じる位相差による光の干渉となにか本質的違いがあるのでしょうか。
2009年02月24日 A.回答
コヒーレンシーの低い光は無造作に重ねても干渉しませんが、太陽光だろうが、なんだろうが、干渉するように取り扱えば、干渉します。マイケルソン、ミローなど光路長をそろえ、同じ光線を干渉させるタイプの干渉計だと、いわゆる白色干渉が起こります。構造色は、回折によるもので、干渉で現れるものではありません。回折角度は、波長に依存するためです。つまり、プリズムによる分光と似た原理による現象です。偏光顕微鏡の場合に出る色は、干渉色と呼ばれますが、それは干渉によって生じているのではなく、偏光で生じているものです。複屈折物質(結晶の方向によって屈折率が異なる物質。水晶、方解石が有名、光学的異方性)の波長依存、屈折率の差と厚みによって生じる位相差によって、特定の波長が、回転(偏光の振動方向が変化)してパラニコルで見えたり、クロスニコルで見えなくなったりして、色が出ます。コヒーレンスは確かに、可干渉性と訳されます。しかし、インコヒーレント光を干渉させることは可能ですし、事実白色干渉計は製品化されています。コヒーレンシーは干渉しやすい光ほど高く、低いと、干渉させるには条件が整える必要があります。それは、同じ点から同時に発せられた光を干渉させることです。点光源を用いたり、波長を制限すると、干渉現象が観察しやすくなります。最後の3つに本質的違いはありません。(光学的異方性による干渉は生じます。偏光顕微鏡の通常の干渉色はあくまで、偏光によるものです。偏光顕微鏡には光学的異方性による干渉を観察する方法もありますが、あまりメジャーな方法ではないと思います。)貴兄の質問の前提である「コヒーレントの低い光は、干渉を起こさない」が間違っているだけです。

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