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2001年の科学リテラシー調査----解答5

2001年の科学リテラシー調査』の解答です。

問題
下記の文が正しいか誤っているか答えよ。
『レーザーは音波を集中することで得られる。』

正解は、『誤り』です。

音波というのは、音です。
音は、振動です。
ですから、空気中や水中、固体中などの、振動を伝えることのできる物質中でしか伝播されません。
ですが、レーザーは『レーザー光線』と言うくらいで、『光』です。
音波とは、まったく違います。
光は、電場と磁場が、交互に互いを生じさせる波です。
電場が磁場を発生させ、その磁場が電場を発生させ、その電場が、、、、ということが連続するのです。
(ですからこれを『電磁波』と言います。)

では、レーザー光と、通常の光とは何が違うのでしょうか?
ここでは、レーザー光の発生のさせ方は省いて、結果だけを簡単に説明します。
光は、電場と磁場の波です。
波ですから、グラフに表すと、山と谷があります。
レーザー光は、その『山と谷をきれいにそろえた波』と言えます。
下の図のようなイメージです。

コヒーレント

これに対し、通常私たちが目にする多くに光は、下の図のようなイメージです。

アンコヒーレント

レーザーは、山と谷が揃っていることにより、極短時間、極小面積に高いエネルギーを集中したり(CDプレイヤー、レーザーメスなど)、光をビームとして収束させ、長距離を拡散せず届かせたりすることできる(レーザーポインターなど)のです。

波が揃っているだけで、なんでそんなことが可能なのでしょうか?
それを説明するには『平面波、球面波』を理解しなくてはなりません。
それは、また別の機会に、、、、、

テーマ : 自然科学
ジャンル : 学問・文化・芸術

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本名は麻生 隆。
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