令和2年度 問25

レーザーに関する次のA～Eの記述のうち、不適切なものの組合せはどれか。

1. レーザー光は、波長と位相が等しく、干渉する波の振幅が最小となる性質を持つ。
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. 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。
4. 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。
5. 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。

選択肢

1. A、B
2. A、E
3. B、C
4. C、D
5. D、E

解答解説

正答は2番です。

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（A）。

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（E）。

B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

レーザーとはどのようなものか仕組みと 光学分野における2つの種類

www.cybernet.co.jp

レーザーとは？

www.keyence.co.jp