Frank
こんにちは＜Frank＞です。
今回の単元では、例題を通して７，８割正解を導く計算ができたの
で満足しています。只、前回同様、参考図書の267ページに誤りが
あったので指摘しておきます。
【誤り】
ページ267ページの例題（１）②
✕：S1P≒L{1 + (x + d/2)2／2L2}
〇：S1P≒L{1 + (x – d/2)2／2L2}
※(x + d/2)2にすると経路差が０になって変ですね。
では今日の学習に入りましょう。
１．ヤングの干渉実験
ヤングの干渉実験（Young’s double-slit experiment）は、光の波動性
を証明するために行われた有名な実験です。この実験は、1801年に
トーマス・ヤングによって提案され、光が波として干渉現象を示す
ことを明確にしました。
１）実験の概要
・光源からの単色光（たとえばレーザー光）を狭いスリット（S₀）
に通し、その後２つのスリット（S₁、S₂）を通過させます。
・２つのスリットを通過した光は、後ろのスクリーン上で干渉しま
す。
・スクリーンには、明暗の縞模様が現れます。これは、光が波とし
て互いに干渉し、強め合ったり（明線）、弱め合ったり（暗線）
するためです。
２）干渉条件
・強め合う条件（明線）
２つの波が波の山と山、谷と谷が重なる場合、位相差が整数倍の
波長（ΔL = nλ, nは整数）で干渉し、明るい縞が生じます。
・弱め合う条件（暗線）
２つの波が山と谷が重なる場合、位相差が半波長の奇数倍（ΔL =
(n + 1/2)λ）で干渉し、暗い縞が生じます。
この実験によって、光が粒子ではなく波として干渉現象を示すこと
が確認されました。
２．光学的距離（光路長）
光学的距離（光路長、optical path length）は、光が伝播する際に
進む「実際の距離」と「その媒質における屈折率」によって決まり
ます。
１）定義
光学的距離 Lopt は、光が媒質を進むときの屈折率 𝑛 と、その媒質中
で進む距離 𝑑 の積で表されます。
𝐿opt = 𝑛⋅𝑑
２）役割
光の干渉現象では、光学的距離の差が干渉条件を決定します。異な
る屈折率の媒質を通過する場合、単純に幾何学的な距離だけではな
く、その媒質の屈折率も考慮する必要があります。これにより、光
が進む実際の距離よりも長く進んだように扱われることがあります。
３）例
空気中の光の光路長は通常の距離にほぼ等しいですが、水やガラス
のような屈折率の高い媒質中では、光が進む光学的距離はその媒質
中の距離よりも大きくなります。
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