28.結像光学系によるフラウンホーファー回折像 

光学設計ノーツ28.結像光学系によるフラウンホーファー回折像 
波長0.0005mmを想定して、レイリーの距離を用いれば、その値は、小さい領域で例えばスリットが0.001mm角、つまりD=0.001mmという回折格子のオーダーでZ=0.002mmとなり、D=0.01mmという大き目の粒子のオーダーでは、0.2mmとなる。
この様な領域で観察される回折は通常、フラウンホーファー回折領域のものであることが前回(本連載第27回)の議論からも分かる。
ところが、比較的大きな開口を考えると、例えばD=1の場合、z=2000mmとなる。
つまり2mである。
これはかなり長い距離であるが、D=5mmのさらに大きい開口を考えれば、限界はZ=50mというとんでもない距離になる。
大きな開口によるフラウンホーファー回折像の観察は通常の研究室では不可能であるということになる。
しかしこの困難をレンズを用いて乗り切ることが出来る。
ここでは、少し詳しくこのレンズの作用について考えてみよう。
当然、光学設計を前提にする場合には波動光学中でも重要な検討である。
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株式会社タイコ 牛山善太

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