平成29年度 問26

レーザーに関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。

1. レーザーから発生する光は、干渉する性質を持つのでコヒーレントである。
2. 白色光は、異なる波長の光が混在しているのでインコヒーレントである。
3. 励起状態の系が入射光で刺激され、基底状態に戻る際に放出される光の波長は、入射光のエネルギーにより変化する。
4. 自然放出とは、励起された原子が電磁場など外からの作用と無関係に光（電磁波）を放出して基底状態に戻ることである。
5. 励起状態にある原子やイオンの数が、基底状態にある数より多い分布を反転分布という。

解答解説

正答は3番です。

励起状態の系が入射光で刺激され、基底状態に戻る際に放出される光の波長は、入射光と同じ波長、位相の光が放出されます。

レーザーとは光を増幅させて放射する仕組みのことを指します。自然光と異なり単色光であることが特徴です。波長と位相が等しく、干渉する波の振幅が最大となる性質を持ちます。

1番や2番に記載のコヒーレントとは、波動が互いに干渉しあう性質を持つことを表します。つまりインコヒーレントは、コヒーレントの性質を持たないことを意味します。

参考資料