Дифракционната решетка е

устройство което

Дифракционна решетка - оптично устройство, работещо на принципа на дифракция на светлината, е съвкупност от голям брой редовно разположени удари (прорези, издатини), приложени върху определена повърхност. Първото описание на явлението е направено от Джеймс Грегъри, който използва птичи пера като решетка.

Съдържание

Решетъчни видове

  • Отразяващо: Ударите се прилагат върху огледална (метална) повърхност и се наблюдават в отразена светлина
  • Прозрачен: Ударите се прилагат върху прозрачна повърхност (или се изрязват като прорези на непрозрачен екран), наблюдението се извършва при пропусната светлина.

Описание на явлението

Предната част на светлинната вълна се разчупва чрез решетъчни удари в отделни лъчи кохерентна светлина. Тези лъчи се подлагат на дифракция на ивици и си пречат помежду си. Тъй като за различни дължини на вълните максимумите на интерференция се появяват под различни ъгли (определени от разликата в пътя на интерфериращите лъчи), бялата светлина се разлага на спектър.

Разстоянието, през което линиите се повтарят върху решетката, се нарича период на дифракционната решетка. Обозначава се с буква д.

Ако знаете броя на линиите () на 1 mm от решетката, тогава периодът на решетката се намира по формулата: mm.

Условията за интерференционните максимуми на дифракционната решетка, наблюдавани под определени ъгли, имат вид:

- период на решетка, - максимален ъгъл на даден цвят, - максимален ред, т.е. поредният номер на максимума, отчетен от центъра на картината, - дължина на вълната.

Ако светлината пада върху решетката под ъгъл, тогава:

Характеристики

Една от характеристиките на дифракционната решетка е ъгловата дисперсия. Да предположим, че се наблюдава максимум някакъв ред под ъгъл φ за дължина на вълната λ и под ъгъл φ + Δφ - за дължина на вълната λ + Δλ. Ъгловата дисперсия на решетката е съотношението D = Δφ/Δλ. Изразът за D може да бъде получен чрез диференциране на дифракционната решетъчна формула

По този начин ъгловата дисперсия се увеличава с намаляването на периода на решетка д и увеличаване на реда на спектъра к.

производство

голям брой

Добрите решетки изискват много висока точност. Ако поне един от многото прорези се приложи с грешка, решетката ще бъде дефектна. Решетъчната машина е здраво и дълбоко вградена в специална основа. Преди да започне директното производство на решетките, машината работи на празен ход за 5-20 часа, за да стабилизира всички свои компоненти. Реженето с решетка продължава до 7 дни, въпреки че времето на хода е 2-3 секунди.

Приложение

Дифракционната решетка се използва в спектрални устройства, също като оптични сензори за линейни и ъглови измествания (измервателни дифракционни решетки), поляризатори и инфрачервени филтри, разделители на лъчи в интерферометри и така наречените "антибликови" очила.