光とビーム

光は光学の分野で使われる概念です。光線は、物理学のほぼすべての分野で使われている概念である。これらの科学を理解する上で、光線と光ビームの概念は重要な役割を担っている。これらの考え方は、幾何光学、現代光学、現代物理学、素粒子物理学、電磁気学など様々な分野で広く活用されている。これらの分野で活躍するためには、これらの概念を十分に理解することが不可欠です。一見すると、レイとビームは同じ意味に見えますが、この2つの単語は2つの異なる意味をもっています。今回は、光線とは何か、ビームとは何か、ビームと光の定義、光線とビームの応用、光線とビームの類似性、最後に光線とビームの違いについて説明します。

レイ

光線は、光学で広く使われている概念である。光線とは、理想的な細い光線や円柱のことです。幾何光学の分野では非常に有用な概念である。幾何光学では、ほとんどすべての計算が光線を使って行われる。理想的な光線の幅は0である。光線は、光の位相などの側面から独立しています。システムのレイダイアグラムを作成する方法をレイトレーシングといいます。レイトレーシングは、複雑な光学系を分析するのに非常に有効な手法です。この場合、光の場は光線に分割され、光線追跡は与えられたシステムにおける光の振る舞いを推定するために使用されます。レイトレーシングの概念は、光にのみ適用されます。光の光線理論では、光は波ではありません。そのため、散乱、回折、干渉などの波動現象は、光線モデルで記述することができない。光線にはいくつかの特殊な種類があり、発生する場所によって名前がつけられています。物体に降り注ぐ光線を入射光線、物体で反射する光線を反射光線、物体で屈折する光線を屈折光線と呼びます。

梁

ビームとは、粒子や波の一群を細く投影したものです。梁は大きく分けて2種類あります。光（または電磁波）ビームと粒子ビームである。光線はさまざまな用途に使われている。ブラウン管、粒子加速器、レーザー装置などのデバイスは、すべて光線を使用しています。粒子にも波の性質があるため、どちらのタイプのビームも同じと考えることができます（逆もまた然り）。