いまさらきけない光学計算第6回:偏光を計算するために

この記事の内容

0-1: 1次元で考えてみます。

波と波が出会うと、重ね合わせの原理で「振幅」を加算することが出来ます。
この操作を繰り返し、周期(波長)の異なる規則的な波を重ね合わせることで複雑な波形を持つ波を合成することが出来ます。下図のようなイメージです。

単純な波1 + 単純な波2 + 単純な波3 + 単純な波4 + ・・・ = 複雑な形状の波

シンプルな波の重ね合わせにより、複雑な波を表現します。逆に考えると、

・任意の波は、いくつかの規則的な波に分解することが出来る

・・・筈ですね。
重ね合わせの原理と逆の考え方です。しかも、異なる周期を持つ波からなるただ一通りの組み合わせに。下図のようなイメージです。

複雑な形状の波 = 単純な波1 + 単純な波2 + 単純な波3 + 単純な波4 + ・・・

以上が、重ね合わせの原理のおさらいです。
波(振幅)の重ね合わせや分解することに違和感がなくなれば、OKです。

偏光の計算は、直交する2方向の波の重ね合わせとして考える、または、直交する2方向の波へ分解して考える、という点が肝になります。

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