Tanulmány fényvisszaverő rács
Célkitűzés: A tanulmány a Fraunhofer diffrakciós fény által periodikus struktúrák.
Célkitűzés: hogy tanulmányozza a visszaverő diffrakciós rács és meghatározásában vele keresztül sugárzás hullámhossza a spektrum egy higanygőz kisülő lámpa.
Eszközök és kellékek: fényvisszaverő diffrakciós rács irányszögmérő (eszköz pontos mérésére szögek), higanygőz fényforrás egy tápegység.
A diffrakciós mintázat előforduló, amikor a fény áthalad amplitúdóval diffrakciós rács, a nagy részét a diffraktált fényenergia koncentrálódik a nulladrendű spektrum. Csak egy kis töredéke a beeső fény esik bármelyike nagyságrenddel eltér a nullától. Ha egy ilyen rácsot használhatunk diszpergáló eszköz egy spektrális eszköz, ez egy jelentős hátránya. Koncentrátum legtöbb diffraktált fényenergia egy spektrumát sorrendben m ≠ 0 lehet, ha egyetlen szélütés, hogy hozzon létre egy kiegészítő pálya különbség (kiegészítő fáziskülönbség). Ezt meg lehet tenni, különösen, ami a stroke különösen profilt. Egy ilyen rács, a működési elvét alapul fázis változása a hullám, az úgynevezett fázis rács.
Ebben a tanulmányban azt vizsgáljuk a fényvisszaverő fázis rács. Fényvisszaverő rács jobbak diszpergáló eszközök, mint a prizma és átlátható rács. Anyagok és átlátható prizma tömbök egy szelektív fényabszorpció, amelyeknek nincs reflexió rostélyok. Reflection rácsok profilos stroke fázis rács: ez nem befolyásolja a fény hullám amplitúdója modul, és teszi periodikus változás fázisa.
Planar rácsok készülnek a réteg puha fém (például alumínium) által letétbe helyezett vákuumbepárlással a pontos lapos felületén üveg idomot. Ebben az esetben lehetőség van arra, hogy az azonos elrendezése metszettel az összes vonalon (hornyok) a rács. Cutting rácsbarázdák csökken az extrudálás, a puha fém egy speciálisan kihegyezett gyémánt eszközök. Ezáltal egy fűrészfogas profil ábrán látható. 1. rostély ilyen profil lehetővé teszi, hogy koncentráljuk a fényenergia egy előre meghatározott diffrakciós rendbe m. jelentősen csökkentve az intenzitás a nulladrendű. Nézzük a hatása egy ilyen rács.
Az 1. ábra a következő szimbólumokat:
# 968; - a beesési szög a rács (mért normális N síkjára az aknarács);
# 966; - diffrakciós szög (mért normál N síkjára az aknarács);
egy - beesési szög egy különálló tag (mérve a felületre merőleges az elem N ¢);
b - a diffrakciós szög egy különálló elem (mérve a normális, hogy az elem felületéhez N ¢);
i - a dőlésszög az arc tükör elemet, „fényes szög”;
b - a szélessége a tükör elem;
d - a rácsállandó.
Bemutatjuk a jogállamiság jelzéseket a szög: az a szög akkor tekinthető pozitívnak, ha mérjük a normál óramutató járásával ellentétes irányban, és negatív, ha a szög számlálást végeznek óramutató járásával megegyező irányban. Ennek megfelelően, a szögek b és j negatív (az ábrán megadott modulok ezen szögek). Ezen kívül, minden megrendelést spektrumokat (m) és diffrakciós minimumok (k) pozitív, ha a nulladrendű óramutató járásával ellentétes irányban.
A kapott diffrakciós a aknarács eredményeként diffrakciós fény az egyes tükör elemek és bármely ezt követő többutas interferenciát hullámok.
Ahhoz, hogy a maximális koncentrációja a fény egy kívánt diffrakciós rendbe kell ezzel újra elosztja a fényenergiát, hogy: 1) a központi diffrakciós maximális, mivel az egyes tükör elemet reprezentáló lényegében szabályos visszaverődés a tükör elem, amikor # 945; = - # 946;, egybeesik azzal az irányt a fő diffrakciós maximális érdekében m ¹ 0; 2) spektrum nulladik érdekében rács ugyanabban az irányban, hogy elérje a minimális az egyedi tükör elemet. A 2. ábra vázlatosan szemlélteti az elvet elosztja az energiát a spektrum: a szaggatott vonal mutatja az intenzitás eloszlás diffrakciós egyetlen elem. Feltételek mellett az, hogy kapunk alacsonyabb, a legnagyobb modulációs eltolódhat, és kombinálni egy adott sorrendben m (m = a 2. ábrán).
Ez újraelosztása fényenergia lehet elérni megfelelő megválasztásával a dőlésszög az arc tükör elem i. azaz „Szög a fény.”
Hogyan számoljuk ki a szög én, ha a referencia beesési szög # 968;, m érdekében a spektrum és a hullámhossz l, teljesítette az első követelmény?
Tekintsük egy tükör elemet. Másodlagos hullámok a két tetszőleges A és C ¢ ¢ (ábra. 3) hogy zéró maximális interferenciát az irányt # 945; = - # 946;. Sőt, ebben az esetben, az út közötti különbség a sugarak visszavert a részek A „és C” egyenlő: # 916; " = C'D '- A'B' = 0 (mert C'D '= A'B').
Mivel a löket arcot szögben hajlik i, a normális, hogy az arcok N ¢ a beesési szög (1. ábra):
diffrakciós szög:
mert # 945; = - # 946;, majd:
Útvonal a fő csúcsok a diffrakciós rács határozza meg a feltétel
Behelyettesítve (3) be (4) kapjuk:
Ez az állapot lehetővé teszi, hogy kiszámítja a szög i. amelyben az első követelmény teljesül.
Tekintsük feltételek teljesítéséhez a második követelmény.
Irányok a minimális diffrakciós egyik tükör elem formájában:
A fő feltételei megfigyeljük a diffrakciós csúcsok (4), hogy a nulla-rendű spektrum figyelhető meg az irányt:
Behelyettesítve (1) és (2) az (5), és kiindulási anyagként (6), kapjuk (például k = -1):
Ez az arány lehetővé teszi a konkrét billentési tükör eleme i számítani a szélessége b.
Összhangban a kiszámított értékeket i és b lehet kihegyezett egy gyémánt vágó és felszerelni a vágás rács a rács barázda volt profilokból.
Amikor az anyag, hogy egy linket a Studall.Org (4.647 mp.)