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はじめに 〜レーザーでどうやって絵を描く?〜




1.そもそもレーザーって何?

レーザーとは,「Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation」の略で、波長が 一定の光を指します(by wikipedia)。 な ん の こ っ ち ゃ い な ? 光は電磁波,つまり電波の一種です。今我々が見ている光は「携帯電話やテレビで使っている電波が, たまたま目に見えるための条件を満たしている」ものです。目に見えるかどうかを決めるのが,波長です。 波長とは,光を波として書いたときに,1周期波が振動するのにかかる時間のことです。 電磁波が目に見える(=光として人間に認識される)には,この波長がおおよそ400nm〜700nmの間にある 必要があります。ちなみに,nm(ナノメートル)は10のマイナス9乗メートルです。恐ろしく小さな単位です。 で… 人間の目には,波長が違う光は色の違いとして認識されます。色と波長の関係はおおよそ以下の図のような 関係になっています。 なお,波長が400nmよりも短い光を「紫外線」,700nmより長い光を「赤外線」と言います。 紫外線よりもさらに波長が短くなると…X線,つまり放射線になります。ちなみに,波長が短くなれば光は たくさん振動していることを指しますので,波長が短い光ほどエネルギーは大きくなります。 話をレーザーに戻しましょう。レーザーとは,この波長が1種類しかない(波長が一定な)光 のことです。太陽の光を含め,普段我々の周りにあふれている光は,様々な波長がごちゃ混ぜになっています。 一方,レーザーの光は1種類の波長しか含まれていません。 波長がひとつしか無い利点として,レンズ等で集光し,一定の大きさにしてしまえば,ずっとに同じ大きさの 光のままになる点があります。 この利点として,理論上はどんなに長い距離を伝播させても光が拡散せず,同じ形を維持できることがあります。

2.レーザーアート

レーザーアートは,レーザーの「どんなに長い距離を伝播させても光が拡散せず,同じ形を維持できる」特性を うまく使用した技術です。レーザーアートでは,以下の図のように,90度の角度を持って配置された鏡にレーザーの 光を当てます。 鏡には高速で動作するモータが取り付けられています。これにより,鏡を任意の角度に回転させることが出来ます。 この,高速で動作するモータを取り付けられたミラーのことを,ガルバノメータミラーと言い,レーザーアートには 必須の装置です。 このガルバノメータミラーをコンピュータで制御すれば…レーザーを自由な場所に照射することが出来ます。 で…ミラーを高速で動かすと…点が残像で線に見えて… はい線を描くことができました。さらに鏡を高速に動かして,残像を作っていけば,一筆書きで自在に絵を描くことが 出来ます。これがレーザーアートの原理です。
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