平成22年度文部科学省選定 大学教育・学生支援推進事業 大学教育推進プログラム 慶應義塾大学 日吉キャンパス 科学的思考力を育む文系学生の実験の開発 ―実学の伝統の将来への継承―

光の干渉

干渉は波動に特有な現象である。コヒーレントな光源であるレーザー光を用いることにより、通常の教科書に載っている説明そのままの、美しい干渉模様を観測することができる。

概要

干渉は波に特有な現象である。とくにこれが可視光について見られることから、光が波動の性質を持つことがわかる。

干渉の原理を説明するのに最も適した例として、穴の間の距離がdの二重スリットを考える。この二重スリットに位相のそろった平面波（波長λ）を入射 すると、縞模様が観察される。縞のパターンは波の重ね合わせの原理から予測できる。スリットから距離lだけ離れた面上で、2つのスリットの中点にあたる位 置を原点にとり、そこからの距離をxとする。すると、

の位置に強い光が見られる。

本実験では、レーザー光源を用いることにより、上述の状況を忠実に再現することができる。さらに、二重スリットだけでなく、単スリット、回折格子についても回折・干渉像を観察する。

特徴

理論的な説明そのままのセッティングであり、何をやっているかわかりやすい

装置の設置は極めて簡単であり、時間もかからない

美しい干渉・回折像を肉眼で見ることができる

装置

詳細については、実験マニュアルを参照

（lightboxで画像ウインドウが開きます） 回折格子（グレーティング）	（lightboxで画像ウインドウが開きます） 単スリット、複スリットおよび台
（lightboxで画像ウインドウが開きます） レーザー光源

実験の流れ

詳細については、実験マニュアルを参照

画像	手順
（lightboxで画像ウインドウが開きます）	装置をセットし、壁に回折光を映す。レーザーの焦点を合わせる。
（lightboxで画像ウインドウが開きます）	壁に映った様子。
（lightboxで画像ウインドウが開きます）	壁に方眼用紙を貼り、干渉模様の位置にマーキングしていく。

実施時の注意点

レーザー光を眼に入れないように注意を徹底する必要がある

実験結果について

（lightboxで画像ウインドウが開きます）

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実験マニュアル

光の干渉 （2,325KB）