平行光線

一般小学生

まとめ

【定義】 光源からの距離が変わっても、光を受ける面積やその明るさが変化しない性質を持つ、互いに平行な光の束である。

まとめ

平行光線は、光線同士が交わらず一定の方向へ進む光の集まりを指す。太陽のような無限遠にある光源からの光や、凸レンズの焦点から出た光がこれに該当し、光学機器の設計における基準となる。

解説

平行光線とは、光の進行方向が互いに平行であり、どれほど進んでも光の束の幅や密度が変化しない光の状態を指す。物理学、特に幾何光学においては、光源が無限遠にあると仮定した場合の光(無限遠光)として扱われることが多い。身近な例では、地球から見た太陽光が挙げられる。太陽は巨大な光源であるが、地球との距離が極めて離れているため、地表に届く光はほぼ平行な光線とみなすことができる。また、実験装置においては、凸レンズの焦点位置に点光源を置くことで、レンズの反対側から平行光線を取り出すことができる。この性質を利用して、サーチライトや望遠鏡などの光学系が設計されている。一般的な放射状に広がる光は距離の二乗に反比例して照度が低下するが、理想的な平行光線は距離による拡散減衰が理論上発生しないという特徴を持つ。

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