ロイドの鏡 – 日本語百科事典辞書

Lloyd’s_mirror
ロイドの鏡は、ハンフリーロイドが 1834 年に王立アイルランドアカデミーの取引で最初に記述した光学実験です。その当初の目標は、トーマス・ヤングとオーガスティン・ジャン・フレネルによって提供されたものを超えて、光の波動性に関するさらなる証拠を提供することでした. 実験では、単色のスリット光源からの光がガラス面で小さな角度で反射し、結果として仮想光源から来ているように見えます。反射光は光源からの直接光と干渉し、干渉を形成しますフリンジ。海洋干渉計に類似した光波です。
コンテンツ
1 設定
2 アプリケーション
2.1 干渉リソグラフィー 2.2 テストパターン生成 2.3 光学測定 2.4 電波天文学 2.5 水中音響
3 こちらもご覧ください
4 参考文献
5 参考文献
6 外部リンク

設定

図 1. ロイドの鏡

図 2. Young の 2 スリット実験では、2 スリット干渉縞の上に 1 スリット回折パターンが表示されます。
Lloyd’s Mirror は、 Young の実験で見られた干渉パターンとは重要な違いがある 2 つのソースの干渉パターンを生成するために使用されます。
ロイドミラーの最新の実装では、発散レーザービームがグレージング角度で前面ミラーに当たるため、一部の光は直接スクリーンに移動し (図 1 の青い線)、一部の光は反射します。画面の鏡（赤い線）。反射光は、直接光と干渉する仮想の 2 番目の光源を形成します。
ヤングの実験では、個々のスリットが回折パターンを示し、その上に 2 つのスリットからの干渉縞が重ねられています (図 2)。対照的に、ロイズミラー実験はスリットを使用せず、オーバーレイされた単一スリット回折パターンの複雑さなしに 2 つのソースの干渉を表示します。
ヤングの実験では、等しい経路長を表す中央のフリンジは建設的な干渉のために明るいです。対照的に、ロイドの鏡では、等しい光路長を表す鏡に最も近いフリンジは、明るいというよりむしろ暗い。これは、ミラーから反射する光が 180° の位相シフトを受けるため、光路長が等しい場合、または波長の整数倍の差がある場合に相殺的な干渉を引き起こすためです。

アプリケーション

干渉リソグラフィー
ロイド鏡の最も一般的な用途は、UV フォトリソグラフィーとナノパターニングです。ロイドのミラーには、二重スリット干渉計よりも重要な利点が
二重スリット干渉計を使用して一連の近接した干渉縞を作成したい場合は、スリット間の間隔dを大きくする必要がただし、スリット間隔を大きくするには、入力ビームを広げて両方のスリットをカバーする必要がこれにより、大きな電力損失が発生します。対照的に、ロイズミラー法でdを大きくしても、2 番目の「スリット」はソースの反射された虚像にすぎないため、電力損失は発生しません。したがって、ロイドのミラーは、フォトリソグラフィーなどのアプリケーションに十分な明るさの非常に詳細な干渉パターンの生成を可能にします。
ロイドミラーフォトリソグラフィーの典型的な用途には、表面エンコーダー用の回折格子の製造や、生体機能を改善するための医療用インプラントの表面のパターニングが含まれます。

テストパターン生成
点光源またはスリット光源ではなく、平行コリメートされた単色光を使用して、ロイズミラー配置で一定の空間周波数の可視性の高い cos 2変調フリンジを生成できます。この構成によって生成される均一なフリンジを使用して、CCD アレイなどの光検出器の変調伝達関数を測定し、空間周波数、波長、強度などの関数としてその性能を特徴付けることができます。

光学測定
ロイドミラーの出力は、CCDフォトダイオードアレイで分析され、パルスレーザーのスペクトル出力の分析に使用できるコンパクトで広範囲、高精度のフーリエ変換波長計が作成されました。

電波天文学
主な記事:
海の干渉法

図 3. ロイドの鏡を使用した銀河電波源の位置の特定
1940 年代後半から 1950 年代前半にかけて、CSIRO の科学者は、ロイズミラーに基づく技術を使用して、ニュージーランドとオーストラリアの沿岸サイトからのさまざまな銀河電波源の位置を正確に測定しました。図3に示すように、海を見下ろす高い崖からの直射光と反射光を組み合わせて発生源を観測する手法でした。大気の屈折を補正した後、これらの観測により、地平線上のソースの経路をプロットし、それらの天体座標を決定することができました。

水中音響
水面直下の音響源は、直接経路と反射経路の間に建設的および破壊的な干渉を生成します。これは、ソナー操作に大きな影響を与える可能性が
ロイドミラー効果は、マナティーやクジラなどの海洋動物がボートや船に何度も襲われた理由を説明する上で重要な役割を果たしていると考えられてきました。ロイドのミラーによる干渉により、ほとんどの事故が発生する地表近くで低周波のプロペラ音が識別できなくなります。これは、表面では、音の反射が入射波とほぼ 180 度位相がずれているためです。拡散効果と音響シャドーイング効果が相まって、その結果、海洋動物は、船が通過する流体力によって轢かれたり閉じ込められたりする前に、近づいてくる船を聞くことができなくなります。

こちらもご覧ください
マルチパス伝播

参考文献
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参考文献
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外部リンク
ロイズミラー @ wolfram”