プリズムで分光を行うためのレンズによる集光

質問

こんにちは。

白色LEDの懐中電灯とプリズムを用いて分光実験を行いたいと考えています。
直径5cm程度の懐中電灯をプリズムに入光しても分光は起こらず、
自分の想像では光の面積が大きすぎたためだと考えています。

そこで、面積を狭めるためにレンズを用いて1点に集光したいのですが、
どのようなタイプのレンズをどういった組み合わせ方をすればよいのでしょうか？

[LED] →→→　[_________] →↓　　　[_________]
[LED] →→→　[レンズ1] →→ →[レンズ2] →→→ [プリズム]
[LED] →→→　[_________] →↑　　　[_________]

上記でレンズ1を焦点距離の短い凸レンズにして、
焦点距離が長いレンズ2をレンズ1の焦点付近に置けばある程度条件を満たせるのかな、と
素人発想では考えておりますが、そういうものでは無いのでしょうか。

知識のある方がいらっしゃいましたらどうぞご教授よろしくお願いします。

回答No.2

tance

LEDは点光源ではなく、普通の懐中電灯は結構いい加減な反射鏡を
使っていたりするので、そのままでは癖のある光源になっています。

レンズをどんなに使っても、癖のあるLEDの姿を拡大縮小するだけの
ことしかできません。唯一小さなスポットに絞る方法は、ピンホールを
使うことです。暗くなりますが、ピンホールという小さな点光源に
すれば、平行（に近い）光を作ることも凸レンズ１個でできます。

白色LEDの分光を見るのは大変興味深いですね。人間の目はいかに
簡単に騙されるかが良く解ると思います。

回答No.1

rnakamra

光のあたる面積の影響もあるのでしょうが、入射角度の広がりの影響が強いと思います。

凸レンズを一つ準備し、焦点の位置にLED電灯を設置すると平行光が得られます。
さらにプリズムの手前に絞りを入れると良いと思います。