光工学（渡辺）レポート課題 2015 年 6 月 19 日 問題１ つくば市にある高エネルギー加速器研究機構の放射光施設 Photon Factory の電子ビームエネル ギーは 2.5 GeV で、偏向部の曲率半径は 8.66 m である。この放射光の臨界エネルギーと、そのときの放 射光のおおよその角度広がりを求めよ。 問題２ 右図のような対物レンズのレーリーの基準による空間分解能は観察する波 長を 500 nm とした場合どのような値になるかを答えよ。また、その性能を得るた めに必要な事項を答えよ。その他、レンズに書かれている情報から読み取れる事項 を答えよ。 問題３ 下図のような円形のレンズを用いた光学系で、レーリーの基準による空間 分解能が 0.5 m であった。レンズの円形開口をそれに内接する正方形の穴の開い た板で覆った場合、この正方形の辺の方向（X 軸または Y 軸方向）の空間分解能はどうなるかを答えよ。 Y レンズ 物体 像 X 問題４ ミラーに垂直に波長 500 nm の光を入射させた場合の表面粗さによる反射率の低下を 10%以下 にしたい。ミラー表面の平均自乗粗さをσとして、これが満たすべき条件を答えよ。また、波長が 1 nm の場合にはどうなるかを答えよ。 問題５ 通常、位相差顕微鏡では右図のようにリング状位相板を用いる。 リング状位相板 試料が周囲に対して暗く見える場合の位相板を透過した光の透過しな かった光に対する位相変化量を答えよ。試料による位相変化は微小とする。 問題６ 微分干渉顕微鏡等で使用されるウォラストンプリズムの原理 を１００字程度で答えよ。 問題７ 左回り円偏光が１／２波長板を透過すると右回り円偏光となることを ジョーンズベクトルを用いて表せ。 問題８ ハロゲンランプが白熱電球と比較して明るいのは、ハロゲンガスによってタングステンフィラ メント温度を高く設定できるからである。ハロゲンランプのフィラメント温度を 3200 K、白熱電球のフ ィラメント温度を 2800 K としたとき、全放射パワーはハロゲンランプの方が何倍大きくなるかを答え よ。 提出締め切り：2015 年 7 月 10 日（金） 提出先 ：３Ｆ７００専攻事務室 渡辺のメールボックスまで 質問等は [email protected] まで
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