Дифракційні грати - це

Дифракційна решітка— оптичний прилад, що працює за принципом дифракції світла, є сукупністю великої кількості регулярно розташованих штрихів (щілин, виступів), нанесених на деяку поверхню. Перший опис явища зробив Джеймс Грегорі, який використовував як грати пташине пір'я.

Зміст

Види ґрат

• Відбивні: Штрихи нанесені на дзеркальну (металеву) поверхню, і спостереження ведеться у відбитому світлі
• Прозорі: Штрихи нанесені на прозору поверхню (або вирізаються у вигляді щілин на непрозорому екрані), спостереження ведеться в світлі, що проходить.

Опис явища

Фронт світлової хвилі розбивається штрихами ґрат на окремі пучки когерентного світла. Ці пучки зазнають дифракції на штрихах та інтерферують один з одним. Так як для різних довжин хвиль максимуми інтерференції виявляються під різними кутами (визначаються різницею ходу променів, що інтерферують), то біле світло розкладається в спектр.

Відстань, через яку повторюються штрихи на ґратах, називають періодом дифракційної ґрат. Позначають літероюd.

Якщо відоме число штрихів (), що припадають на 1 мм решітки, період решітки знаходять за формулою: мм.

Умови інтерференційних максимумів дифракційних ґрат, що спостерігаються під певними кутами, мають вигляд:

- Період грати, - Кут максимуму даного кольору, - порядок максимуму, тобто порядковий номер максимуму, відрахований від центру картинки, - Довжина хвилі.

Якщо ж світло падає на ґрати під кутом, то:

Характеристики

Однією з характеристик дифракційної ґрат є кутова дисперсія. Припустимо, щомаксимум якогось порядку спостерігається під кутом φ для довжини хвилі λ і під кутом φ+Δφ - для довжини хвилі λ+Δλ. Кутовою дисперсією ґрат називається відношення D=Δφ/Δλ. Вираз для D можна отримати, якщо продиференціювати формулу дифракційної решітки

Таким чином, кутова дисперсія збільшується із зменшенням періоду гратиdта зростанням порядку спектруk.

Виготовлення

Хороші ґрати вимагають дуже високої точності виготовлення. Якщо хоч одна щілина з множини буде нанесена з помилкою, то грати будуть браковані. Машина для виготовлення ґрат міцно і глибоко вбудовується в спеціальний фундамент. Перед початком безпосереднього виготовлення грат машина працює 5-20 годин на холостому ходу для стабілізації всіх своїх вузлів. Нарізання грат триває до 7 діб, хоча час нанесення штриха становить 2-3 секунди.

Застосування

Дифракційні грати застосовують у спектральних приладах, також як оптичні датчики лінійних і кутових переміщень (вимірювальні дифракційні грати), поляризаторів і фільтрів інфрачервоного випромінювання, дільників пучків в інтерферометрах і так званих «антиблікових» окулярах.

Один із найпростіших і найпоширеніших у побуті прикладів відбивних дифракційних ґрат — компакт-диск або DVD. На поверхні компакт-диска – доріжка у вигляді спіралі з кроком 1,6 мкм між витками. Приблизно третина ширини (0,5 мкм) цієї доріжки зайнята поглибленням (це записані дані), що розсіює світло, що падає на нього, приблизно дві третини (1,1 мкм) - незаймана підкладка, що відображає світло. Таким чином, компакт-диск - відбивна дифракційна решітка з періодом 1,6 мкм.

• Дифракція на N-щілинах
• Дифракція Фраунгофера
• Дифракція Френеля
• Інтерференція
• Фур'є-оптика
• Оптичні грати

Література

• Сівухін Д. В.Загальний курс фізики. - М.. - Т. IV. Оптика.
• Тарасов К. І., Спектральні прилади, 1968

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Дифракційні грати" в інших словниках:

Дифракційні грати - Дифракційні грати. Схема утворення спектрів за допомогою прозорих дифракційних ґрат, що складається з щілин: d період ґрат; a кут падіння променів на решітку; b кут між нормаллю до ґрат і напрямом поширення дифрагованого ... Ілюстрований енциклопедичний словник

ДИФРАКЦІЙНА ҐРАТА - оптич. прилад, що є періодич. структуру з великого числа регулярно розташованих елементів, на яких відбувається дифракція світла (напр., паралельних і рівновіддалених штрихів, нанесених на плоску або увігнуту оптичну поверхню) … Фізична енциклопедія

ДИФРАКЦІЙНА РЕШИТКА — ДИФРАКЦІЙНА РЕШТКА, оптичний прилад, що являє собою періодичну структуру з великого числа (300 1200 на 1 мм для ультрафіолетової та видимої області) регулярно розташованих елементів (щілин у непрозорому або штрихів).

ДИФРАКЦІЙНА РЕШТКА — оптичний прилад, що є системою великої кількості паралельних щілин у якомусь непрозорому екрані або паралельних штрихів на оптичній поверхні, а також сукупність дзеркальних смужок, що відбивають; при проходженні через … Велика політехнічна енциклопедія

дифракційні грати — difrakcinė gardelė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. diffraction grating vok. Beugungsgitter, n; Diffraktionsgitter, n rus.дифракційні грати, f pranc. réseau de diffraction, m … Fizikos terminų žodynas

дифракційна решітка - оптичний прилад, що є періодичною структурою з великої кількості регулярно розташованих елементів, на яких відбувається дифракція світла. Це можуть бути паралельні щілини в непрозорому екрані або дзеркальні смужки, що відображають… … Енциклопедичний словник

Дифракційна решітка — оптичний прилад, що є сукупністю великої кількості паралельних, рівновіддалених один від одного штрихів однакової форми, нанесених на плоску або увігнуту оптичну поверхню. Таким чином, Д. н. являє собою… … Велика радянська енциклопедія

ДИФРАКЦІЙНА РЕШТКА - сукупність великої кількості зосереджень. в обмеженні ч. області простору елементів, на яких відбувається дифракція світла. За структурою Д. н. поділяються на нерегулярні, що мають хаотично розташований. елементи та регулярні; на одне, двох… … Великий енциклопедичний політехнічний словник

ДИФРАКЦІЙНА ҐРАТА - оптич. прилад, що є періодич. структуру з великого числа регулярно розташованих елементів, на яких відбувається дифракція світла. Це можуть бути паралельні щілини в непрозорому екрані або дзеркальні смужки (штрихи), що відображають, ... ... Природознавство. Енциклопедичний словник

дифракційні ґрати, сформовані лазерним променем — lazerio spinduliuotės sukurta difrakcinė gardelė statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. laser induced diffraction grating vok. Diffraktionsgitter gebildet durch Laserstrahl, n rus. дифракційні ґрати, сформовані лазерним… … Radioelektronikos terminų žodynas

---