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白色レーザー光って照明装置にできますか?
1 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/02(火) 12:21
赤色のレーザーポインターを持っているのですが、時々ペンライトのごとく
使いたいなと思うときがあります。可能でしょうか?


2 名前: 名無しゲノムのクローンさん 投稿日: 2001/01/02(火) 15:35
何億年も前から太陽が・・・



3 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/02(火) 17:13
白のコヒーレント光・・・


4 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/02(火) 18:46
太陽のスペクトルってどうなってるの?
具体的にどれくらいの周波数がどれだけ含まれているのですか?

また、なぜ単色ではないのですか?

教えて下さい。


5 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/02(火) 19:48
6000Kの黒体輻射の分布になっていると思うよ。
プランクの式だっけ。


6 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/02(火) 20:30
最低3色のレーザー光の組み合わせになるのでは?

緑あたりの単色じゃあだめなの?



7 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/02(火) 21:06
やっぱ、R+G+B でしょう。


8 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/02(火) 22:46
赤LEDの鍵穴探し用ライト付きキーホルダーがあるね。
形見るだけなら単色の方が輪郭がくっきりしていいかもね
トンネルのナトリウムランプみたいに。
6さんが言うように目の感度がいい緑がいいかも。

白色のレーザーを作ろうと思ったら、R+G+Bをそれぞれ個別に発振させて
あとで1本の光束にまとめてやる必要がある。


9 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/03(水) 14:18
レンズなどで拡散させないと、明かりとしては使えないと思うが。


10 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/03(水) 17:08
ていうか、みんな、物理の常識を教えてあげようよ・・・。

レーザー光は誘導放射ですので、単色のコヒーレント光
です。対して白色光は、いろんな波長の光がまざった光。
レーザーでは現実的には実現できません。8みたいに3つ
のレーザーを混合して、人間にとって見かけ上、白い光
にすることはできますが。

太陽光は黒体輻射なので単色じゃないのです。黒体輻射では、
黒体と光子が熱平衡になっている。で、ある温度で平衡して
いても粒子のエネルギーには統計的なゆらぎがあるのです。
光子のエネルギーは波長に1対1で結びつきますから、
いろんな波長(色)の光子が存在することになるわけです。


11 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/03(水) 17:44
白色レーザー光ではなく、白色LED(発光ダイオード)で十分では?


12 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/03(水) 19:57
白色LEDの面白いページを見つけました。
http://www.sei.co.jp/whatsnew/prs123_s.html

RGBを均等に刺激できるような波長の組み合わせで白になるけど、
既に組み合わせて1つのLEDができてるんですね


13 名前: 1 投稿日: 2001/01/04(木) 12:40
>10
解説ありがとうございます。
白色は単色ではないため、一個のレーザーポインターでは出せない色ということですね。
わかりました。
あと少し教えてください。
(1)見かけ上の白って何?本当の白と見かけの白があると言う意味ですか?
(2)「コヒーレント光」・「黒体輻射」って何でしょうか?
自分で調べるべきとはわかっていますが、もし簡単に説明できるのでしたら・・・ちょっとだけ。
よろしくお願いします。



14 名前: 投稿日: 2001/01/04(木) 12:46
あと、LEDでレーザーポインターほど明るい光を放つものがありますでしょうか?

普通のペンライトより、私の持っているレーザーポインターのほうが明るいような気がします。
ただ赤色なので、長時間眺めていると目が痛くなってきます。
それで白色レーザーなんていいかな?なんて思ったわけです。

でも、広範囲に照らすようにするとLED程度になってしまうかもしれませんね。



15 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 12:54
>13
色っていうのは人間の感じ方だから、本当の白とかいう問題ではないと思います。
人は3つの周波数に敏感な組織を持っていてそれぞれの強さの組み合わせで、
人が言う色を感じています。
で、3つとも強い刺激を受けると白と感じるのだと思います。


16 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 13:00
RGBにそれぞれ反応する視神経をもっていて、刺激のバランスで色を感じるんだとおもうよ。
それぞれの視神経は感じる周波数に広がりを持っていて、重なる部分もある。
だから、最低2つの単色光の組み合わせでも白を演出できる。


17 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 13:28
でも「白色光」というと普通は周波数が可視領域で均等に広がった光のことだよね。


18 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 13:58
>本当の白とかいう問題ではないと思います。

光子は、固有の周波数を持ってるわけ。
光は、光子の集まり。
各々の周波数に応じて、RGBを感じる割合が決まっている。
人はRGBの感じ方に、ばらつきがほとんどないそうだ。(世界
人類共通!!!)
ある周波数の光は、 強度I*色(R、G、B) で現される。
ただし、R+G+B=1 である。
光は、これらの重ね合わせで現される。
このうち特定のポイント(R+G+B=1/3?)が、白である。
ただし、白も黒も同じなので、どの程度以上を白と感じるかは
不明である。
これらは、光学で、研究されている。

>だから、最低2つの単色光の組み合わせでも白を演出できる。

>ただ赤色なので、長時間眺めていると目が痛くなってきます。
赤だからでなく、レーザー光だからかもよ。反射したレーザー光
が目に、、、危険かもよ。



19 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 14:15
>だから、最低2つの単色光の組み合わせでも白を演出できる。

のだが、この場合、特定の二つの周波数の組み合わせでないと
できないので、現実的でないだろう。

RGBのグラフは、こんな感じになっている。
可視光の部分は、実線の部分しかないのだ。


│・・・・緑──
│・・・・/・・│
│・・・/・・・│
│・・/・・*・│
│青/・・・・・│赤
│・・・・・・・・
└─────────R

*:白のところ
R+G+B=1


20 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 14:16
ずれた、でも分かるでしょ(笑)。



21 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 14:28
>人はRGBの感じ方に、ばらつきがほとんどないそうだ。(世界人類共通!!!)

アメリカに行ってた人が、外国人は若干色の感覚が違う。だからアメリカのテレビ番組と日本のテレビ番組と
色の使い方が違うのがすぐ分かる、と言っていましたが、ほんとのとこどうなんでしょう?


22 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 15:50
>ほんとのとこどうなんでしょう?

光学の本とかを読んで下さい。
今、現役ではないので。

多分、色の言葉上の違いではないのかな?
少なくとも、この重ね合わせが成立すること、人種等によって
違いがないということは、かなり詳しく調べられたそうだ。



23 名前: 21>22 投稿日: 2001/01/04(木) 16:37
どうもレスありがとうございます。(詳しい解説サンキュウ)
本を読んでみます。


24 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 18:09
>21

これは本当だ。しかし、それは目の問題ではなく、文化の問題。
黒人も色使いがあざやかだね。日本人は、淡い色やくすんだ色
を好む。わびさび(わさびじゃないよ)の世界だね。


25 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 18:28
>白色レーザー光って照明装置にできますか?

よく考えたら、強くなるほど、レーザー光が、目に入ると危険
だから、照明に使うのは避けるべきだね。
ポインターとしての使用も、しばしば、問題になっているよう
だしね。



26 名前: うしろの名無しさん 投稿日: 2001/01/04(木) 20:20
>文化の問題

確かにねぇ...
「紫色」を「パープル」か「バイオレット」とするかでもニュアンス違うし
(「バイオレット」の訳は「菫(スミレ)色」だから)
UV(ウルトラバイオレット)は「紫外」と言うよか「超菫」が訳としては正しいかも


27 名前: 名無しゲノムのクローンさん 投稿日: 2001/01/05(金) 02:30
>25
さびは違くないかい


28 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 11:39
人生のわびとさびを語らう


29 名前: 投稿日: 2001/01/05(金) 12:44
>15
>人は3つの周波数に敏感な組織を持っていてそれぞれの強さの組み合わせで、
>人が言う色を感じています。

>18
>各々の周波数に応じて、RGBを感じる割合が決まっている。

なるほど!ということは、いろんな色(波長)の光が混じった白と、特定の三つの
色の光が混じった白とで、もしも刺激の受け方が同じであったなら
(人間にとって)同じ色に見えるわけですね?面白いな〜。

>>ただ赤色なので、長時間眺めていると目が痛くなってきます。
>赤だからでなく、レーザー光だからかもよ。反射したレーザー光
>が目に、、、危険かもよ。

>25
>よく考えたら、強くなるほど、レーザー光が、目に入ると危険
>だから、照明に使うのは避けるべきだね。
>ポインターとしての使用も、しばしば、問題になっているよう
>だしね。

そ、そうなんですか!?
でもなんで?


30 名前: 15以外 投稿日: 2001/01/05(金) 13:04
>レーザー光が、目に入ると危険
網膜上の視神経が、レーザー光でやられて失明の危険がある。
ポインター程度でも、この話しは聞くし、TVニュースでも
話が出ていたことがある。
レーザー使っている研究室に危険のマークが貼ってあるのは
そのためだ。



31 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 15:20
レーザーを照明に使うんなら、ホログラムを作る時のように、分散させれば安全?
パワーが強ければ危険?


32 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 15:46
程度しだいだろうね。
太陽を凸レンズ越しにみるのは危険でしょ。
それと同じ。でも、太陽を目で見るぐらいなら、眩しいだけ。
レーザー光自体が、光が集中している状態だからね。
ポインターをのぞき込むと危ないよ。たぶん。




33 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 15:53
レーザー光は指向性が強いことも問題だね。
普通、光は距離の二乗に反比例して減衰するが、レーザー光は
そうではない。そのため、遠くにいる人の目にポインターの
レーザー光が直接入ってしまう危険性もある。



34 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 15:57
今レーザーポインターのおもちゃが駄菓子屋で買える。
子供がいたずらして危ないと、学校で問題になっているようだ。


35 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 17:23
駄菓子屋のって特に出力高いしなぁ。


36 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 21:28
レーザーポインターでポイントしている赤い点が見えるってことは、
目にレーザーが届いているってことだと思いますが、
なぜそれは危険ではないのですか?


37 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/05(金) 22:23
>36
一人だけが見えている訳ではない。
つまり、散乱して、強度がよわくなっているからでしょう。



38 名前: 名無しさん@お腹いっぱい。 投稿日: 2001/01/06(土) 00:33
ふと思ったんだけど、高倍率の双眼鏡の大きいほうのレンズを
レーザーポインターで照らすと接眼レンズの方から
双眼鏡の倍率の2乗に凝縮されて出てきますよね…
倍率が高ければ紙くらいなら焼ききれるんじゃ…どんなもんでしょ?


39 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/06(土) 01:03
コヒーレント光をレンズで集光すると……

で、人間の目は自動焦点調整機能付のレンズだから見た瞬間にout


40 名前: 10 投稿日: 2001/01/06(土) 15:54
白色光のことですが、すでに皆さんが書きこんでいるように、
人の目が「白」と感じる光は、網膜の3種類の細胞がすべて
それなりに光を感じていれば実現されるわけです。例えば
蛍光灯の光は人間の目では白色に見えますが、その波長分布
(スペクトル)は太陽光などとは全く違って、いくつかの
特定個所に大きなピークを持っています。そういうのが
「見かけ上の白色光」。ほんとの白色光は、全波長
が均等に混ざっているものです(ただしこれは理想的な
話であって、実際にそんな光は存在しません。なぜなら
全てに均等なスペクトルを積分するとエネルギーが∞
になってしまうので)

 あと、コヒーレンスですか。一般に光はいろんな
波長と位相の光がまざったものですが、波長と位相
ほとんど一意に決まっているを「コヒーレントな光」
と言います。コヒーレントな光は干渉性に優れています。
レーザーが前世紀の最大の発明の一つに数えられるのは、
手軽にコヒーレント光を作ることができるからです。
SPRING-8などの加速器を利用したシンクロトロン放射も
コヒーレントな光を作り出します。


41 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/06(土) 23:54
話はそれるが、人間の目はRGBに感じる視神経のほかに
明るさにのみ感じる細胞もあるらしい。
RGBの細胞がラチチュードが狭く反応が鈍いのに対して、明るさに感じる細胞は
感度が高く反応が速いらしい。
だからうす暗闇では白黒に近い画像が見えることになる。
動きの速い画像も、輪郭のみ白黒で追いかけて、色の部分は想像もいれて
処理するようになっているらしい。だから人間の目は割とだまされやすいんだって。


42 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/07(日) 00:19
>41
かん体と錐体のこと?


43 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/07(日) 00:47
>42 そうそう、これですね、
http://msw3.aist-nara.ac.jp/LABs/kataoka/rhodopsin.html


44 名前: 投稿日: 2001/01/07(日) 12:40
みなさん、解説ありがとうございます。

>40(10)
確かに人間が決めた白色と、0〜∞の波長を全て重ね合わせた電磁波とを同じにする必要は
無いですね。よくわかりました。
>波長と位相ほとんど一意に決まっているを「コヒーレントな光」
・・・う〜、理解が及ばないカモ・・・
波の山谷の長さ(波長)と、山と山と谷と谷(位相)がほとんど一緒(一意)になって
いる光を「コヒーレントな光」
という解釈でよろしいのでしょうか?
で、これが目に危険である原因だと・・・。
それとも単に光が強いから危険なのか・・・。

あと、黒体輻射を調べたのですが、私の手元の本には「黒体放射」として、
「すべての光を吸収し、再放射する物体のスペクトルは、その物体の温度だけで決まるが、
そのような放射をいう。」
という説明がのっているのですが、よくわかりません・・・(苦笑)



45 名前: 10 投稿日: 2001/01/07(日) 16:31
コヒーレントな光とは、きれいな正弦波状の光と
考えてください。いろんな波長の波がいろんな位相
で混ざり合うと、いろんな形の波ができます。
自然界の光、特に黒体輻射などはそういう波なの
ですが、コヒーレントな光は単一のきれいな正弦
波です。

黒体輻射ですか。全ての物体は電磁波(つまり光)
を出しています。分子も何も無い真空にも電磁場
は存在し、その実態は量子論的には光子という粒子
です。粒子は温度をもち、その温度が物体の温度と
平衡状態になるわけです。そうしてできた光が黒体
輻射。太陽の光も黒体輻射。燃えてる炭から出てくる
赤い光も黒体輻射です。消防士が銀色の服を着るのは
黒体輻射でやってくる熱を反射するためです。人間も
もちろん黒体輻射し、それはだいたい10μmくらいの
光です。これは赤外線です。宇宙の背景輻射というやつ
は1mmくらいの光で、これはマイクロ波です。



46 名前: ニセモノ 投稿日: 2001/01/08(月) 13:20
おまけ。

コヒーレントな光が危険、というわけでなくて
光の放射源からのエネルギーが
「コヒーレント」に伝わるから危険なんですな。

波長1000nmの5mW出力のレーザーと凸レンズを用意すれば、
焦点=凡そ1/2λ=0.5μの円範囲に5mWのエネルギーが集中できるので
太陽定数の200000倍ほどのエネルギーをその一点だけに集中可能!
これならCD-Rだって余裕で「焼ける」よーん。

黒体放射っていっても
白色だろうが透明だろうがどんな物質でも光るんですな。
放射されるエネルギーの量の違いはあるけどね。
それが放射伝熱ってやつね。
ガラスとか炎とかの光もそれが主体ですな。

あと耳体温計なんてのもそれを使ってるですな。


47 名前: 投稿日: 2001/01/09(火) 12:50
>45,46
ありがとうございます。

レーザー光はコヒーレント光だから危険なのではなく、光が強いから危険、ということですね。
拡散させれば使えそうですかね。とりあえず了解しました。

黒体輻射(黒体放射)は温度に対応して物質が発する電磁波のことですね?
例えば人も体温を持っているので、体温に相当する電磁波を出している、と。
テレビなどでもよく出てくるサーモグラフィーは、この電磁波を受けとっているわけだ!
なるほど。
でもちょっと疑問。
炭が出す光は赤いですけど、赤の波長の光がでているわけですよね。
温度が下がるとそれに伴って波長も下がり赤外線を発する。
炎は温度が上がると青い光を放つ。うん納得。
でも、太陽の光って白いですよね?
先の話で言えば白はいろんな波長が混じった光・・・。
太陽の成分に関係しているのかな?

愚問ですいません。


48 名前: 10 投稿日: 2001/01/09(火) 14:30
太陽は、0.5μmくらいの波長の光をいちばん
たくさん出します。これはだいたい緑色の光。
しかし、赤や青の光も、相対的に少ないとは言え、
出ているので、それらがまざって、人間の目には
白と映るわけです。つまり人間の目の感じ方の話。
 炭の放射は、ピークは赤にあるけど、ほんとは
近赤外線や緑の光もそれなりに出ている。でも人間
は近赤外を見れないし、相対的に緑は少ないので
「赤」と感じるわけ。
 それぞれの温度の黒体がどういう波長分布で光
を出すかは、「プランクの式」というもので定式化
されています。その中で、特にピークの波長に
関してはウィーンの変位則という式があって、
λ=0.003/T
(λは波長(m)、Tは絶対温度(K))
となります。太陽はT=6000、人間はT=300
くらいです。


49 名前: 少し待て 投稿日: 2001/01/15(月) 06:46
>>10  レーザー光は誘導放射ですので、単色のコヒーレント光
です。対して白色光は、いろんな波長の光がまざった光。
レーザーでは現実的には実現できません。

出来るよ。それにレーザー光が単一波長しか含まないと言うのもウソだけどね


>>40  SPRING-8などの加速器を利用したシンクロトロン放射も
コヒーレントな光を作り出します。

どこから聞きかじったの?
どちらにしろずいぶんと誤解を与えると思うけどね(W



50 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/15(月) 07:13
age


51 名前: 投稿日: 2001/01/15(月) 12:42
おお!このスレッド、いったいどこに行っていたんだ?
ここんとこ行方知れずで困っていたぞ。

>48
いつも付き合ってもらってありがとうございます。

黒体輻射はピークはあるにせよいろいろな波長が混じった光を放つものであり、
太陽はまさに黒体輻射である。だから白く輝いている、というわけですね?
(黒体が白く輝く、なんて変な感じですけど・・・)
>ウィーンの変位則という式があって、
>λ=0.003/T
>(λは波長(m)、Tは絶対温度(K))
温度が低いと波長が長くて、温度が高いと波長が短い。なるほど。
(ちょっと賢くなったぞ。よし、友人に自慢してやろう。)
温度が極めて高いと、光の波長を越えてX線とかになるんでしょうかね。
そうすると、炎とかの色は・・・あの緑とか青とかはどうなるのかな?
まだまだ私には物理は難しいようです。

>49
>>いろんな波長の光がまざった光。レーザーでは現実的には実現できません。
>出来るよ。それにレーザー光が単一波長しか含まないと言うのもウソだけどね
えっ!本当ですか?
 →[ふりだしに戻る] みたいな。
とすると、白いレーザーもOKですか。ますます明るい白色ペンライトが欲しく
なりました。

でも、ほんとはどっちなの?
[レーザー光は単一波長] or [レーザー光は複数の波長を含む]



52 名前: ÅsiÅ 投稿日: 2001/01/15(月) 13:44
コヒーレント光の話が出たが、少し説明します。
我々が見た光は光源(原子・分子の集まり)の各部分から発する
波の足し合わせである。それぞれの波は自分の位相(時間的、空間的)
をもっていて、その位相がそろって、つまり山と山、谷と谷が重なっていれば
コヒーレントな光という。位相がランダムであればインコヒーレント光になる。

レーザー光は何故コヒーレント光というかは誘導放出を使ったからである。
ある条件で媒質(原子・分子)に種の光で叩くと、それに誘導されてもう一つ
同じ波長、同じ方向、同じ位相の光を出す性質がある。
共振器(例えば二枚の鏡)を使ってその光を閉じ込めて、繰り返し媒質を
叩くと光が2倍、4倍、、、と急激に強くなり、しかも位相がみんな同じである。
それがレーザー。
また市販のレーザーポインターはレーザー屋にとって単色とは言えない。
実際波長は数nm分布している。分光用の単一波長レーザーは共振器に
スペクトルを制限する素子をいれて、さらに原子(Rb,Cs,Iとか)の超微細構造のラインに
ロックして、波長の幅が0.000001nm以下に実現できる。

逆に、白色の種光を使えば白色レーザーも原理的にできるが実際技術的には難しい。
現時点は非線形的効果(自己位相変調,SPMとか)を使って単色
レーザー光のスペクトルを広げることによってコヒーレントな白色光が作れる。

加速器からのシンクロトロン放射は位相をロックしなければ基本的に
インコヒーレント光である。
但し加速した電子を一定間隔に配置した磁石を通して一定周期で蛇行させれば
蛇行する度に放射する光は位相がそろっているので、コヒーレント光が得られる。
これはいわゆる自由電子レーザー(FEL)である。

長くなるので取りあえずこの辺で。





53 名前: すこしだけ 投稿日: 2001/01/15(月) 13:50
とりあえず高次高調波発生による白色レーザーの例。

http://www2h.biglobe.ne.jp/~ozyokote/wlaser.html

赤外域から真空紫外域まで連続的に広がっているのがわかるでしょ
細かいこと言えばいろいろ議論はあるようけどね。まだ発展途上だから。


54 名前: 53 投稿日: 2001/01/15(月) 14:58
上記例は、高次高調波発生によるものではなかった。
スマソ。恥ずかしいので氏んでくる。。。


55 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/16(火) 08:28
どうしてレーザーは単一波長で発振していないのか?

誰か
「レーザー媒質の性質」
「短パルスの持つ性質」
の2点からわかりやすく説明して。



56 名前: ÅsiÅ 投稿日: 2001/01/16(火) 13:03
>55
レーザー媒質のゲイン、そして共振器の共振特性は
単一波長ではなく、ある幅を持っているいるので
その幅内の発振できる;
レーザー媒質の性質?
反転分布を作るため、準安定状態を持ってるとか;
短パルスの性質?
パルスの時間幅が小さい(〜fs)、スペクトルは
パルス時間幅の逆数になるので非常に広い
(赤外〜真空紫外の白色光)。
前のレスで言及した白色光の位相をロックして合成すれば
短パルス光になる。


57 名前: 飛び入り補足 投稿日: 2001/01/17(水) 08:32
単一波長しか含まないならば、その電磁波は一つの正弦波で表せる。
正弦波なので当然、それは時間的に無限に続く連続光である。

それに対して、上記フェムト秒レーザーのような短パルスになると、
それはもはや(連続光でないので)一つの正弦波では表せない。
数学的には、いくつかの波長を持つ正弦波の位相をロックして
重ね合わせることにより、このような短いパルスを表現できる。

これが「短パルス(レーザー)はいくつもの波長を含む」ということの
意味である。


では、逆に白色光(たくさんの波長を含む)レーザーを作るには
どうしたらいいか?そう、パルス幅をできるだけ狭めてやればよいのである。

前例の「自己位相変調法」とはパルス幅を時間的に狭める一つの方法である。
>>53 のリンク先の図には、800nm(赤),600nm(黄色),500 nm(緑),400nm(~青)が
含まれているのがわかると思う。

ということで、白色レーザー光ってのは原理的に出来るよ。>1,10
さて、照明に出来るかな?
どちらかというと、わたしは「黒いレーザー光」を見てみたいのだが?


58 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/17(水) 14:48
「黒いレーザー光」って、光を吸収するレーザー光ってこと?



59 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/17(水) 22:13
ゲーム屋やCG屋が時々影とかにつかうブラックライト(形式的にマイナス輝度の光)
を入れることがあるけど、影以外の部分につかうと不思議空間が見えたりします。



60 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/17(水) 23:27
>>56
黒いレーザー=
 可視域の光を吸収しつつ、空間を
 電磁波(レーザー)のように進む
 なにか(電磁波?)

という位置づけはどうかな?

ようわからんが、「物質波」の位相をそろえて、
かつ確率分布が広がらないように伝搬させればできるかねぇ?


61 名前: かげお 投稿日: 2001/01/18(木) 00:26
>>51
>そうすると、炎とかの色は・・・あの緑とか青とかはどうなるのかな?
それは、炎色反応のことではないでしょうか?
金属などを炎の中に入れると、元素に固有の波長の光を放射する現象であり、
黒体輻射とは別物です。


62 名前: 投稿日: 2001/01/18(木) 12:37
うー、難しくてわからなくなってきました。

レーザー光を狭いパルスで光らせると白い色を放つ、ということですかね。
実用化されないかなぁ。

>かげおさん
>金属などを炎の中に入れると、元素に固有の波長の光を放射する現象であり、
>黒体輻射とは別物です。
そうだ、燃やす物によって炎の色が違うといわれれば、確かにそうだった。
・・・??なんかまた疑問が・・・。
電熱線なんかは熱に対応した電磁波(赤外〜赤色)を出しますよね。
もしかして、同じ電気を流しても金属の種類によって色が違ったりするのかな?
うう、やっぱり黒体輻射と炎(熱)との関係がよくわかりません・・・。


63 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/01/18(木) 12:55
黒体ってのは理想気体みたいな、観念上のもんじゃないの?


64 名前: fds 投稿日: 2001/01/20(土) 17:20
炎-化学変化あり
黒体輻射-化学変化なし 例えばマグマや溶けたガラスが熱するだけで光ってる等
黒体輻射すべての物質にあり、熱すれば熱する程波長は短くなってくる
1000度以下 ほとんど赤外線より長い波長しか出てないので目に見えない
1000度以上 赤っぽく見える
それ以上の温度 黄色や緑色に見えてくる。



65 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/03/29(木) 07:31
>>55
ハイゼンベルグの不確定性原理を考えると、
パルス幅が短くなると光子の位置を観測すると
パルス幅が長い場合に比べてある位置で観測される確率が高くなることから,
光子の持つ運動量はパルスが長い場合に比べて逆に不確定になります.
つまり逆にパルス幅を圧縮してやるためには光子の持つ運動量の幅が広い、
つまりスペクトル幅が広い光が必要ということになるのではないでしょうか?
だからフェムト秒レーザの結晶にはTi:Sapphireなんかが使われるのでは?
逆にスペクトル幅を持たないレーザは存在しないと思うのですが.
だれか教えてください.


66 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/03/29(木) 09:45
詳しい数値は失念したが、単色光でもかなり白色に近い波長が存在する。


67 名前: 投稿日: 2001/03/29(木) 12:22
かなり遅いレスになりすいません

>64 fdsさん
>炎-化学変化あり
>黒体輻射-化学変化なし

なるほど、現象としては別物だったのですね。
黒体輻射と炎の話、会社の人にも聞いてみたのですが、相当難しそうな話をしていて、よくわかりませんでした。
(エネルギーの話とか。素人としては、物を動かしたりする力みたいなものを言うのだと思っていたのですが)

化学変化によって発する(炎の)光もやっぱり原子中の電子の仕業ですかね?



68 名前: 専門家 投稿日: 2001/03/29(木) 22:32
>65
不確定性関係は時間とエネルギーまたは位置と運動量の間に
成り立つのだよん。


69 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/03/30(金) 21:55
どうしてそこでTi:Sapphireがでてくるの?色素レーザーを使った超短パルス
レーザーもあるよ。短パルス発生に必要な光源に必要なこととして「強い光」
と「位相がそろっていること」が求められているからレーザーを使うだけ。
あ、そうか、光源とパルス圧縮とを混同してないかい?


70 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/03/31(土) 23:56
レーザー冷却って?


71 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/04/01(日) 01:22
初書き込み・・・。
専門が物性なんでミスるかもしれないけど、一応応用光学を囓ったM1です。
間違っててもみんな虐めないでね………(汗)

レーザー冷却って言うのは、レーザーで原子のエネルギーを誘導放射することにより冷却する方法です。
どの位の温度まで冷却出来るかはしらんけど……。

エネルギーというのは『仕事(モノを動かす可能性)を持っている状態』を言います。
で、元々は力学的エネルギーと言う概念からスタートしています。
で、位置エネルギー(この書き方久しぶり(爆))と、運動エネルギー(っていうか力学自体久しぶり)の和が力学的エネルギーというのは
高校の物理でも最初の方で習ったと思います。
一般的に言うエネルギーというのは、この概念を拡張しています。
つまり、摩擦がある机の上なんかを消しゴム(じゃなくても良いですが、とりあえず滑りにくいモノと言うことで)
で擦ると、机が熱くなると思います。
これは、消しゴムに加えた『仕事』が熱という形の『エネルギー』に変換されたわけです。
この様に、エネルギーは全てにおいて保存されます。
そこで本題ですが、黒体輻射というのは、『温度』という形で物体が持っているエネルギーを電磁波に変えて
放出する現象です。
で、『温度=その物体が持っているエネルギーそのもの』ですので、物体が持っているエネルギーに応じた分布を持つ
電磁波が放出されるわけです。

ちなみに、レその他については………。勉強不足ですみませぬ………。


72 名前: 70 投稿日: 2001/04/03(火) 02:57
>『温度=その物体が持っているエネルギーそのもの』

なんかそれじゃブラックボックス化されててわかった気になれなくないか?
俺的には
温度は「原子の振動等」の運動エネルギーで、
原子が振動すると周りの電子も振動するから電磁波が放射される
みたいな理解なんだが。だめ?
んでレーザーで原子をピンセットみたいにつまんだり
原子の振動を押え込んで冷やしたりってのはどういうことか
いまいちイメージできなくてきいてみたかったのよ。

絶対0度付近の温度(0.001Kとか)はレーザー冷却で実現していると聞いた気もする。


73 名前: 投稿日: 2001/04/03(火) 12:43
>71
>エネルギーというのは『仕事(モノを動かす可能性)を持っている状態』を言います。
>で、元々は力学的エネルギー・・・
レスありがとうございます。
うんうん、そんなこと言ってた。
(先の会社の人の説明、その後相対性理論の話になって脱線しまくり・・・でした)
あと、なんでもかんでも「エネルギー」ってゆうなー!って言ってました。
精神エネルギーとか、それは仕事をしないとか(笑)

>黒体輻射というのは、『温度』という形で物体が持っているエネルギーを電磁波に変えて放出する現象です。
これを詳しく言うと
>72(70)
>原子が振動すると周りの電子も振動するから電磁波が放射される
で良いですよね?なかなか明快な説明だと思いました。
そうすると次々と疑問が湧いてきてきりがない感じです。
基礎ができていないからでしょうね。
電子(電荷)が動くと光(電磁波)が出る。
それ以外に光が放たれるシチュエーションってないのでしょうか?
電子と光は切っても切れない関係、で納得するしかないのでしょうか。

>レーザー冷却って言うのは、レーザーで原子のエネルギーを誘導放射することにより冷却する方法です。
>絶対0度付近の温度(0.001Kとか)はレーザー冷却で実現していると聞いた気もする。
レーザーってレーザー光線のことですよね?
乾電池で動く携帯用冷蔵庫とか、この技術で開発できませんかね。


74 名前: 70 投稿日: 2001/04/03(火) 16:13
マックスウェルの方程式をいじった事も無いシロートの私は
光(電磁波)は電気力線と磁力線が互いに誘導しあって
ぶわーっと飛んでくるもんだとイメージしております(笑
つまり、せんぶ中学校レベルのフレミングの法則で解釈しております。



75 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/04/04(水) 01:38
よーするに温度ってゆーのは原子同士の相対的な運動エネルギーで、
普通は原子ごとに乱雑にいろいろな方向をもって動いてるけど、
レーザーですべての原子の動きを揃えることで原子同士の
相対的な運動エネルギーをゼロに近づければ、あとの並進運動は
いわゆるガリレイ変換で消せる量だから熱力学的温度には関係なくて、
結果、超低温が実現されるってことでいいんだっけかな。

>>73
>電子(電荷)と光は切っても切れない関係、で納得するしかないのでしょうか。
基本的にはそれでいーと思います。
これは電磁気力の担い手が光子であるために起こる現象なので。

>乾電池で動く携帯用冷蔵庫とか、この技術で開発できませんかね。
ソんな冷蔵庫、低温すぎて肉が不味くなりソーなのでいらないデス。


76 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/04/04(水) 02:56
>乾電池で動く携帯用冷蔵庫とか、この技術で開発できませんかね。

レーザー冷却って液体ヘリウムで4Kぐらいまで冷やしておいて
更に熱ポンプ使ったりして冷やして、さらに最後の手段でしょ?
大量の熱量を移動させたりできないんでは。


77 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/04/13(金) 15:04
ブラックライトってなによ?


78 名前: ご冗談でしょう?名無しさん 投稿日: 2001/04/13(金) 15:06
あったわ。
http://sangyo.fnet.ne.jp/snavi/862_1.html
ミラーボールも使うと「躍動感」もでるそうな。

内容薄くてごめんして



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