平行平面基板のビームシフト計算ツール

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入射角、 θ (°):基板の厚さ、 t (mm):媒質の屈折率、 n:

ビームシフト量、 s (mm) : --

二次反射光のシフト量、 x (mm): --

$$ s = t \cdot \sin{\theta} \left( 1 - \frac{\cos{\theta}}{\sqrt{n^2 - \sin^2{\theta}}} \right) $$

$$ x = \frac{t \cdot \sin{\left( 2 \theta \right)}}{\sqrt{n^2 - \sin^2{\theta}}} $$

s	ビームシフト量
x	二次反射光のシフト量
θ	入射角 (ビームと平板法線とのなす角)

t	基板の厚さ
n	媒質の屈折率

補足：

数字の書式は欧州標準ではなく、米国標準をご使用ください (例: 「2,5」ではなく「2.5」と入力)。
本計算ツールは、以下の条件の範囲内で有効です: t > 0mm, 0° < θ < 90°, n > 0

説明

この計算ツールでは、傾いた平行平面基板または光学ウインドウに入射するコリメートビームのビームシフト量を計算できます。ビームシフト量は、入射角、基板の厚さ、および基板材料の屈折率によって決まります。また、ビームの一部が基板のガラス-空気界面で反射することによって生じる二次反射光のシフト量も計算できます。

平行平面基板を通過した後の出射ビームは、入射ビームと平行となり、倍率は一定に保たれます。

例

質問: 厚さ10 mmのN-BK7基板に、入射角15°でビームを入射させた場合、ビームおよび二次反射光のシフト量はいくらになりますか？

回答: ビームシフト量および二次反射光のシフト量は、以下の式で求められます:

$$ s = \left( 10 \text{mm} \right) \sin{\left( 15° \right)}
\left( 1 - \frac{\cos{\left( 15° \right)}}{\sqrt{1.517^2 - \sin^2{\left(15° \right)}}} \right) = 0.916 \text{mm} $$

$$ x = \frac{\left( 10 \text{mm} \right) \sin{\left( 2 \cdot 15° \right)}}{\sqrt{1.517^2 - \sin^2{\left( 15° \right)}}} = 3.499 \text{mm} $$

ビームシフト量は0.916 mm、二次反射光のシフト量は3.499 mmとなります。