発光の物理 (現代人の物理)

発光の物理 (現代人の物理)

光るとはどのようなことなのか、光るという現象の原理から、発光現象を応用したものの仕組みについて解説した本です。発光現象を解説した本として非常に良い本と思います。

内容（「BOOK」データベースより）

本書では、まず基礎的な問題として、発光現象、高温物体からの発光、電子と光の相互作用(光学遷移)、誘導放出とレーザなどについて説明した。次に、広く利用されている発光デバイスの材料である、蛍光体材料や半導体発光材料の発光の物理を取り扱った。また、半導体中の電子の量子効果についても説明した。最後に、発光デバイスの例として、照明デバイス、ディスプレイデバイス、発光ダイオードや半導体レーザダイオードなどを取り上げ、発光現象や発光材料がどのように利用されているかを述べた。

内容（「MARC」データベースより）
発光現象、高温物体からの発光、電子と光の相互作用、誘導放出とレーザ、蛍光体材料や半導体発光材料の発光の物理、半導体中の電子の量子効果について説明し、発光現象や発光材料がいかに利用されているかを述べる。

単行本: 206ページ
出版社: 朝倉書店 (2000/07)
ISBN-10: 4254136277
ISBN-13: 978-4254136272
発売日： 2000/07
商品の寸法: 21.2 x 15 x 2 cm

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レンズの語源

光と色と：レンズの語源

http://optica.cocolog-nifty.com/blog/2009/11/post-d3e9.html

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クイズ どこがおかしい 光速の話

光速は時速30万キロメートル。１秒間に地球をおよそ７回転半もする速さです。

というのはよくある説明ですが、この説明は本当は何かがおかしい。何でしょう。

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空と水の夕焼け

いつもの川岸の風景です。空に夕焼け雲が広がって光がさしています。ふと水面を見てみると、そこにも夕焼けがありました。波がほとんど立っておらず、まるで鏡のような水面でした。

（Doblog旧データから DATE: 12/17/2006 19:15:04）

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水面にきれいに景色が映るときと、映らないときがあるのはどうして？

　鏡のように、物がきれいに映るものは、光を規則正しく反射しています。これを正反射といいます。鏡の表面では次の図の左のように、光が規則正しく反射し、きれいにものが映ります。ところが、表面が凸凹しているものは、右のように光が表面に当たったときに、入射する光ごとに反射する方向がバラバラになります。これを光の乱反射といいます。

　お風呂の中で、鏡がくもると物がきれいに映らなくなるのは、鏡の表面に水滴がたくさ
んついて光の乱反射が起こるからです。

　水たまりや湖などの水面に景色がきれいに映っているときは、水面が静かで波がほとんどなく、光は水面で正反射しています。ところが、風が吹くなどして水面が波だつと、水面が波で凸凹になり、景色がゆがんで映ります。波が荒くなると、光の乱反射が起き、景色がほとんど映らなくなります。

　下の写真は、博多の中州に行ったときに撮影した写真です。風が少し吹いていたため、水面が波立っていました。そのため、水面に映るネオンもゆがんでいます。

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シャープが家庭用LED照明の市場に参入

シャープが家庭用のLED照明の市場に参入するそうです。

7月15日から9種類のLED電球を発売開始するとのことですが、店頭価格が3,900円前後の商品もあるようです。

照明に使えるようなLED電球は安価なもので7,000円ぐらいです。シャープの参入によって価格が大きく下がっていくだろうと思います。これは消費者にとっては、とても嬉しいことです。

LED電球の寿命は4万時間、現在使われている白熱電球の多くは1000～2000時間ですから、20～40倍も寿命が長いことになります。使用環境にもよりますが、10年ぐらいは交換しなくても良いだろうと思います。さらに消費電力は白熱電球の1/10ぐらいです。

省エネや二酸化炭素の排出量を考えると、国はもっとこういう商品の販売促進に力を入れなければなりませんが、残念ならが現時点ではエコポイントの対象になっていません（エコポイントそのものもよくわからない制度ですが・・・）。

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環境省｜Ｑ＆Ａ | グリーン家電普及促進事業

http://www.env.go.jp/policy/ep_kaden/faq.html

Ｑ４　なぜ対象は、エアコン、冷蔵庫、地上デジタル放送対応テレビなのですか。

Ａ４　家庭部門のCO2排出量のうち、約７割弱が電化製品によるものとなっていまして、約５割がエアコン、冷蔵庫、テレビで占められています。また、エネルギー効率の低い旧型品を最新の省エネ型製品に買い換えることは、適正にリサイクルがなされれば、より高い環境保全効果が期待できます。
こうした観点から、優れた省エネ性能を客観的に判別でき、かつ、家電リサイクル法において買い替えの際にリサイクルすることが定められた電化製品を対象とすることが適当であり、具体的には、省エネ統一ラベル４つ星相当以上のエアコン、冷蔵庫、テレビをエコポイントの対象とすることとしたものです。

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う～ん、家庭で使う照明器具は入らないのでしょうか。確か、企業には助成金制度があったような気がしますが・・・

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液晶ディスプレイ（LCD）を偏光フィルタで見てみると

LCDから出てくる光は偏光です。LCDの上にデジカメの偏光フィルタ（PLフィルタ）を置いて撮影してみると、次のようになります。

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レンズの本

レンズの本というとたくさんありますが、専門書が多いのに対して入門書はそれほど多くありません。いきなり専門書から入ると数式ばかりで難しくて挫折してしまいます。

先日どんな本で勉強したら良いかと聞いてきた知人がいたのでこちらでも紹介しておきます。

レンズの本の一覧

レンズのことを勉強しようと思ったら、まず入門書はこの２冊が良いと思います。レンズの話ですから、重なる部分はたくさんありますが両方読んでおくと理解が深まります。

そして、これでだいたい理解できたら、おそらくこれらの本には掲載されていない数式の求め方などを知りたくなるはずです。

自分がなかなか良いなと思っているのは下記の本です。

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レンズ (INAX BOOKLET)

レンズ (INAX BOOKLET)

顕微鏡・望遠鏡・カメラ・映写機など、レンズの歴史を交えながら解説した本です。ガリレオ、ケプラー、ロバート・フックなどが残した昔の貴重な図なども掲載されています。

単行本（ソフトカバー）
出版社: INAX出版 (1989/4/5)
言語 日本語
ISBN-10: 487275705X
ISBN-13: 978-4872757057
発売日： 1989/4/5
商品の寸法: 21 x 20.4 x 0.8 cm

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凸レンズの像点を求める方法(3)

関連記事：凸レンズの像点を求める方法(2)の続きです。

有限距離にある物体の１点から出てレンズにやってくる無数の光線は、それぞれさまざまな角度の光線となりますが、無限遠の１点から出てレンズやってくる光線は、レンズに角度のある平行光線として入ります。例えば、光軸に平行な平行光線は、光軸上にある１点から出た光であることを意味しています。角度がある平行光線は光軸から、その角度分だけずれたところにある点からやってくる光線です。

これら平行光線は凸レンズで屈折した後、焦平面上の１点に集まり、そこで像を結びます。つまり、ある角度でレンズに入る光線が像を作る位置は、その角度でレンズの中心を通る光線が焦点面と交わったところになります。ですから、光線の角度さえわかっていれば、作図は有限距離に物体がある場合よりも簡単です。

私たちは物体の大きさを目に入ってくる光線の角度として認識しています。遠くにある物体の大きさは下の図のように認識しています。

物体の大きさと物体までの距離がわかっている場合、物体の大きさをy、物体までの距離をL（図で∞の部分）とすると、次の関係があります。

y = L ・ tanθ

つまり、yとLがわかっていればθは求めることができます。

例えば、太陽と地球の距離は約１億５０００万キロメートル、太陽の直径は１３９万２０００キロメートルです。Lに150000000、yに太陽の半径1392000/2 を代入して、θを求めると、

tanθ= 0.00464

で、θは約0.27度となります。太陽の視野角は約0.5度ですから、だいたい一致します。

何光年も離れた遠くの星の場合はLがyよりも十分に大きいということになりますから、

tanθ= 0

となり、θは0度になり、光軸にほぼ平行に光線がやってくるということです。つまり、点光源のようにしか見えないということです。

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