書記が物理やるだけ#104 波の干渉，回折

波の特徴的な性質である干渉，回折について。

問題

説明

ホイヘンス＝フレネルの原理は1678年にオランダの物理学者クリスティアーン・ホイヘンスが元となるホイヘンスの原理を発見し、1690年に著書"Traite de la lumiere"に記した[2]。オリジナルのホイヘンスの原理では後進波が存在しないことを説明できなかったが、フランスの物理学者オーギュスタン・ジャン・フレネルが1836年に修正を加えてこの問題点を解決した。その後1882年にグスタフ・キルヒホフがヘルムホルツ方程式を基礎としたフレネル＝キルヒホフの回折理論にて理論的な説明を与えた。（https://ja.wikipedia.org/wiki/ホイヘンス＝フレネルの原理）

1805年ころトーマス・ヤングが、コヒーレントな光源からの光を平行な2つのスリットを通すとスリットを挟んで光源の反対側に設置されたスクリーンの上に干渉縞を生じることを示した。（https://ja.wikipedia.org/wiki/ヤングの実験）

解答

干渉については，波の重ね合わせを考えれば良い。重なることで振幅の大きいところと小さいところが交互に現れることで，縞模様ができる。

スクリーン上の広がりは，回折により求められる。これも波の重ね合わせを考える。

本記事のもくじはこちら：