R5.7(1) B-3
次の記述は、図に示すパスレングスレンズの原理的動作について述べたものである。\(\boxed{\phantom{1234}}\,\)内に入れるべき字句を下の番号から選べ。ただし、同じ記号の\(\,\boxed{\phantom{1234}}\,\)内には、同じ字句が入るものとする。
- 金属平行板内の電界は、金属平行板に\(\,\boxed{\quad\text{ア}\quad}\,\)であり、自由空間と同じ位相速度で、\(\theta\,[\mathrm{rad}]\,\)方向に金属平行板間を伝搬する。したがって、このときの電磁波の正面方向の位相速度は、自由空間の位相速度の\(\,\boxed{\quad\text{イ}\quad}\,\)倍になり、等価屈折率は、\(\boxed{\quad\text{ウ}\quad}\,\)で表せる。
- 電磁波が開口面上で同相となり、平面波が得られるように、金属平行板の焦点側の包絡線を\(\,\boxed{\quad\text{エ}\quad}\,\)としてある。
- 高次モードの発生を防ぐために、金属平行板の間隔を\(\,\boxed{\quad\text{オ}\quad}\,\)波長より狭くしてある。
\[
\begin{array}{r c}
1&\sin\theta \\
2&双曲線 \\
3&1/2 \\
4&1/\sin\theta \\
5&垂直 \\
6&\cos\theta \\
7&放物線 \\
8&1/4 \\
9&1/\cos\theta \\
10&平行
\end{array}
\]
解法
位相方向と電界、磁界は垂直。
図を見ると分かるのですが、\(\theta=0\,\)のときが自由空間での位相速度と考えると、それの\(\,\cos\theta\,\)倍で、屈折率はその逆数。
焦点側から見たときに凹か凸か、凹であれば双曲線、凸であれば放物線というようです。