Дифракция в нашей жизни (в быту) — Дифракция в нашей жизни (в быту)

приобрести
Дифракция в нашей жизни (в быту)
скачать (28.6 kb.)
Доступные файлы (1):

n1.docx

29kb.

07.07.2012 22:30

скачать

---

Смотрите также:
• Вейн А.М. Сон — тайны и парадоксы (Документ)
• Шпаргалки по Физике: Оптика (Документ)
• Подготовка азс к эксплуатации в (Документ)
• «Углеводороды: их роль и значение в жизни человека» (Документ)
• Контрольная работа — Вода и ее полезные свойства (Лабораторная работа)
• Вклад советских медиков в победу в великой отечественной войне (Документ)
• Реферат техника плавания кролем на груди (Документ)
• Дифракция света (Документ)
• Я считаю, что искусство имеет большое значение в нашей жизни (Документ)
• Млодинов Л. Несовершенная случайность. Как случай управляет нашей жизнью (Документ)
• Оптика (Документ)
• Ичева Вероника, 109-М, эссе (Документ)

Дифракция в нашей жизни (в быту)

Дифракцией света называют совокупность явлений, которые обусловлены волновой природой света и наблюдаются при его распространении в среде с резко выраженными неоднородностями (например, при прохождении через отверстия в непрозрачных экранах, вблизи границ непрозрачных тел и т. д.) В более узком смысле под дифракцией понимают явление огибания светом малых препятствий, т.е. отклонения от законов геометрической оптики и следовательно проникновение света в область геометрической тени.

Дифракцию света Френель объяснил как результат интерференции вторичных волн согласно принципу Гюйгенса-Френеля. [Гюйгенса-Френеля принцип– это приближенный метод решения задач о распространении волн, особенно световых. Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, каждый элемент поверхности, которой достигла в данный момент волна, является центром элементарных волн, огибание которых будет волновой поверхностью в следующий момент времени .Положение фронта распространяющейся волны может быть в любой момент времени представлено огибающей всех вторичных (элементарных) волн, Рис.1. Источниками вторичных волн являются точки, до которых дошел фронт первичной волны в предшествующий момент времени. При этом предполагается, что вторичные волны излучаются только «вперед», т.е. в направлениях, составляющих острые углы с направлением внешней нормали к фронту первичной волны. Принцип Гюйгенса позволяет объяснить законы отражения и преломления света, однако он недостаточен для объяснения дифракционной картины.

Рис. 1

В более широком толковании, с дифракцией связывают весьма широкий круг явлений, возникающих при распространении волн в неоднородных средах, а также при распространении ограниченных в пространстве волн. Дифракция тесно связана с явлением интерференции — взаимное усиление или ослабление амплитуды двух или нескольких когерентных волн, одновременно распространяющихся в пространстве. Сопровождается чередованием максимумов и минимумов интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина -голограмма) зависит от разности фаз накладывающихся волн. интерференция в тонких пленках (метод деления волнового фронта), при которой складываются электромагнитные волны, отразившиеся от двух поверхностей . В зависимости от соотношения между толщиной пленки и длиной волны излучения наблюдается усиление или ослабление цвета. При освещении белым светом (смесь с различными длинами волн) возникает зависящая от толщины цветная окраска пленки (например, радужные разводы на пятне нефти в воде). Описанный способ окраски используется в природе: пестрая расцветка крыльев бабочек обусловлена не наличием красящего пигмента, а интерференцией света в тонких прозрачных чашуйках крыльев. В технике интерференционные покрытия используются для создания зеркал с высоким коэффициентом отражения (“диэлектрические зеркала”) и для просветления оптики (гашения волн, отраженных от многочисленных поверхностей линз сложных объективов). Высокая чувствительность наблюдаемой картины распределения интенсивностей к разности хода интерферирующих пучков лежит в основе целого класса сверх точных приборов, называемых интерферометрами. Например измеряющие сверх-малые скорости движения (несколько сантиметров в год): сползание ледников, дрейф материков и т.д.

Производство высококачественных голограмм стало возможным после создания лазеров — мощных источников монохроматического излучения, способных давать устойчивую интерференционную картину даже при больших разностях хода интерферииующих пучков.

Более того, само явление дифракции зачастую трактуют как частный случай интерференции (интерференция вторичных волн.

Широкое распространение получили высокочувствительные спектральные приборы с дифракционной решёткой в качестве диспергирующего элемента (монохроматоры, спектрографы, спектрофотометры и др.), использующие явление дифракции света. Дифракция на ультразвуковых волнах в прозрачных средах позволяет определять упругие константы вещества, а также создать акустооптические модуляторы света.

Очень широка сфера практического применения приборов, основанных на квантовых оптических явлениях — фотоэлементов и фотоэлектронных умножителей, усилителей яркости изображения (электроннооптических преобразователей), передающих телевизионных трубок и т.д. Фотоэлементы используются не только для регистрации излучения, но и как устройства, преобразующие лучистую энергию Солнца в электроэнергию для питания электро-, радио — и др. аппаратуры (т. н. солнечные батареи). На основе фотохромных материалов разрабатываются новые системы записи и хранения информации для нужд вычислительной техники и созданы защитные светофильтры с автоматическим увеличением поглощения света при возрастании его интенсивности. Получение мощных потоков монохроматического лазерного излучения с разными длинами волн открыло пути к разработке оптических методов разделения изотопов и стимулирования направленного протекания химических реакций, позволило найти новые, нетрадиционные применения в биофизике (воздействие лазерных световых потоков на биологические объекты на молекулярном уровне) и медицине (см. Лазерное излучение). В технике использование лазеров привело к появлению оптических методов обработки материалов

Дифракция волн наблюдается независимо от их природы и может проявляться:

• 
  в преобразовании пространственной структуры волн. В одних случаях такое преобразование можно рассматривать как «огибание» волнами препятствий, в других случаях — как расширение угла распространения волновых пучков или их отклонение в определенном направлении;
  
• 
  в разложении волн по их частотному спектру;
  

В научный обиход термин спектр ввёл Ньютон в 1671—1672 годах для обозначения многоцветной полосы, похожей на радугу, которая получается при прохождении солнечного луча через треугольную стеклянную призму. ^{Например радуга возникает, когда Солнце освещает завесу дождя. По мере того как дождь стихает, а затем прекращается, радуга блекнет и постепенно исчезает. Наблюдаемые в радуге цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через призму.}

• 
  в преобразовании поляризации волн;
  

Поляриза́ция волн — явление нарушения симметрии распределения возмущений в поперечной волне (например, напряжённостей электрического и магнитного полей в электромагнитных волнах) относительно направления её распространения. В продольной волне поляризация возникнуть не может, так как возмущения в этом типе волн всегда совпадают с направлением распространения.^{Чаще всего это явление используется для создания различных оптических эффектов, а также в 3D-кинематографе (технология IMAX), где поляризация используется для разделения изображений, предназначенных правому и левому глазу.}

• 
  в изменении фазовой структуры волн.
  

Дифракционные эффекты зависят от соотношения между длиной волны и характерным размером неоднородностей среды либо неоднородностей структуры самой волны. В природе примером дифракции являются миражи — это отражения каких-то вещей или явлений на поверхности раскаленного песка, асфальта, моря и т.д. Это происходит от того, что в разных слоях воздуха температура разная, а разность температуры действует как зеркало. Мираж — это нечто иное, как отраженные предметы или явления, которые мы принимаем за реальность.

Полярные сияния возникают вследствие бомбардировки верхних слоёв атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства, называемой плазменным слоем. Проекция плазменного слоя вдоль геомагнитных силовых линий на земную атмосферу имеет форму колец, окружающих северный и южный магнитные полюса

Список литературы

1. 
   Мирошников М. М. Теоретические основы оптико-электронных приборов: учебное пособие для приборостроительных вузов. — 2-е издание, перераб. и доп. — Спб.: Машиностроение, 2003 — 696 с.
   
2. 
   Борн М., Вольф Э. Основы оптики. — М.: Наука, 1970. — 856 с.
   
3. 
   Википедия
   

---

Дифракция в нашей жизни (в быту)

Дифракционная решетка – формула, параметры, применение устройств и классификация кратко (11 класс)

4.8

Средняя оценка: 4.8

Всего получено оценок: 118.

4.8

Средняя оценка: 4.8

Всего получено оценок: 118.

Поскольку свет представляет собой волновое явление, ему присущи все свойства волны и в частности дифракция. Для использования дифракции в научных целях применяется специальный прибор, называемый дифракционной решеткой. Рассмотрим принцип его действия, приведем формулу дифракционной решетки.

Явление дифракции

Как известно из курса физики в 11 классе, свет представляет собой поперечную электромагнитную волну достаточно короткой длины. Любая волна способна огибать небольшие препятствия, после чего направление распространения волны меняется. Это изменение направления и называется дифракцией.

Механическую дифракцию можно наблюдать, если создавать волны на водной поверхности, а на их пути поставить препятствие с отверстием. Если отверстие будет велико, волны пройдут через него, не меняя направления. Однако, если отверстие будет небольшим, волны за отверстием будут расходиться во все стороны, и фронт волны будет иметь вид полукруга.

Рис. 1. Дифракция волн на воде.

То же самое происходит с волной света, прошедшей сквозь маленькое отверстие или тонкую щель. Если щелей будет несколько, то расходящиеся в результате дифракции волны начнут смешиваться друг с другом, и за такими щелями возникнет интерференционная картина светлых и темных полос (напомним, интерференцией называется смешение нескольких волн в одной точке).

Причем эта картина будет существенно зависеть от длины световой волны, и если свет, падающий на щели, будет иметь сложный состав, то интерференционная картина станет радужной.

Дифракционная решетка

Описанное явление применяется в специальном оптическом приборе, который называется дифракционной решеткой. Классификация дифракционных решеток включает прозрачные и отражающие решетки. Прозрачные представляют собой совокупность большого числа параллельных близко расположенных щелей. Отражающие решетки состоят из отражающих участков. Как правило, число щелей или отражающих участков на 1 мм достигает нескольких тысяч. Важнейшим параметром дифракционной решетки является шаг $d$, равный расстоянию между центрами соседних щелей или отражающих участков и имеющий порядок, как правило, от единиц до полутора-двух десятков микрометров.

Для расчета угла, под которым наблюдаются максимумы интерференционной картины спектров порядка $k = 0,1,2…$, используется формула:

$$d sin \varphi = \pm k\lambda$$

Лучи, прошедшие сквозь дифракционную решетку, собираются линзой на экране. Поскольку угол отклонения зависит от длины волны, то максимумы для различных волн располагаются на различном расстоянии, а белый свет разлагается в спектр.

При этом играет роль точность изготовления и разрешение решетки – чем они выше, тем более близкие спектральные линии можно различить.

Дифракционные решетки находят применение при точных измерениях длины волны либо при выделении из сложной смеси излучения основной длины волны. Кроме того, зависимость расположения максимумов дифракционной картины от угла отклонения позволяет использовать дифракционные решетки в специальных устройствах для измерения малых линейных и угловых смещений.

Рис. 2. Фото дифракционной решетки.

Цветную картину разложения белого света в спектр в результате дифракции можно наблюдать на крыльях некоторых бабочек. Эти узоры образованы мельчайшими чешуйками, размерами сравнимыми с длиной волны света. Сами чешуйки у многих видов практически бесцветны. Получающийся узор полностью определяется дифракцией света, отраженного от чешуек. По сути, такие крылья являются природной отражательной дифракционной решеткой.

Рис. 3. Узоры крыльев бабочек.

Что мы узнали?

Дифракционная решетка — это специальный оптический прибор, представляющий собой ряд штрихов, задерживающих световой поток. Дифракционная решетка может быть прозрачной или отражающей. Дифракционные решетки используются для разложения света в спектр, для измерения длин световых волн, а также для измерения линейных и угловых смещений.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.8

Средняя оценка: 4.8

Всего получено оценок: 118.

---

А какая ваша оценка?

8 Применение и примеры дифракции в реальной жизни – Студент Баба

Что ж, все мы любим радугу после дождя, все мы знаем, что свет играет ключевую роль в формировании радуги и в свете есть много вещей, о которых вы, возможно, не знаете. известно, и одним из таких явлений является дифракция. Это простое явление, но все же важное.

Возможно, вы видели некоторые из реальных примеров дифракции в своей жизни, но из-за отсутствия надлежащих знаний о них вы, возможно, не смогли их распознать.

Примеры и применение дифракции в реальной жизни: 

1. Компакт-диск, отражающий цвета радуги
2. Голограммы
3. Солнце кажется красным во время заката
4. Из тени объекта
5. Преломление света по углам двери
6. Спектрометр
7. Рентгеновская дифракция
8. Для разделения белого света

Чтобы знать, как происходит дифракция, читайте в приведенных выше примерах.

Содержание

Прежде чем понять, как происходит дифракция в реальных примерах, давайте сначала узнаем о дифракции.

Что такое дифракция?

Огни ведут себя как волны. Если световые волны сталкиваются с препятствиями или щелью с небольшим зазором, волны начинают распространяться из этого зазора. Этот зазор или дифрагирующая апертура становится вторичным источником распространяющейся волны.

Щель в препятствиях ведет себя как вторичный источник волны, потому что свет огибает угол или препятствие, и это явление волны называется дифракцией.

Явления дифракции описываются из принципа Гюйгенса-Френеля. Согласно этому принципу каждая точка волны ведет себя как источник.

Возможно, вы слышали об интерференции, и это похоже на дифракцию, но подождите, не путайте их обоих.

Дифракция и интерференция тесно связаны, но оба они не имеют точного значения. Дифракция, как правило, используется, когда имеется много источников волн, а интерференция используется, когда рассматривается только несколько источников волн.

Этот эффект также возникает, когда световые волны проходят через среду с другим показателем преломления . Все виды волн, такие как волны воды, гравитационные волны и электромагнитные волны, все волны спектра, такие как радиоволны, рентгеновские лучи, гамма-лучи и т. д.

Теперь вы знаете о дифракции и давайте познакомимся с некоторыми реальными примерами и применением дифракции.

Примеры и применения дифракции:

Много раз вы, возможно, видели дифракцию в своей жизни, но проблема в том, что мы можем не замечать эти маленькие вещи, которые создаются из-за некоторых из самых интересных явлений науки, а дифракция является одним из их.

1. CD, отражающий цвета радуги:

Итак, почти все вы видели радугу в дождливые дни. Итак, радуга образуется из-за того, что капли воды в атмосфере разделяют белый свет на разные цвета радуги. Компакт-диск (CD) также напоминает такие же цвета, если смотреть под разными углами.

Записанные на CD данные хранятся в микроскопических ямках разной длины, несущих информацию на CD. Эти ямы располагаются в ряд одинаковой ширины и на равном расстоянии. Это формирует дифракционную решетку на поверхности зеркала компакт-диска.

P.s. — Микроскопические ямки означают, что данные на компакт-диске хранятся в двоичном формате (1 или 0) внутри компакт-диска.

2. Голограммы:

Итак, что приходит вам в голову, когда вы слышите слово «голограмма», это звучит круто для меня, и это явление довольно круто. Проекция голограммы также является примером дифракции, и вы, возможно, видели ее. Итак, давайте разберемся в соотношении между дифракцией и голограммы.

Теперь вам может быть интересно, как дифракция связана с проекцией голограмм?

Ну, голограммы — это в основном устойчивые фотографии света, но свет распространяется с очень высокой скоростью, и поэтому почти невозможно щелкнуть по устойчивой фотографии света в голограмме.

Вы все знаете, что всякий раз, когда вы пытаетесь щелкнуть фотографию с помощью своего смартфона, если вы находитесь в движении во время фотосессии, изображение будет размытым, потому что камера не может щелкнуть устойчивую фотографию, когда вы двигаетесь.

В данном случае речь идет о свете, который движется со скоростью 299 792 458 м/с. Так что почти невозможно щелкнуть фотографию света, но подождите, мы все видели голограммы, и, как мы обсуждали ранее, голограммы — это устойчивые трехмерные фотографии света.

Итак, вот явление дифракции, которое используется для создания голограмм. Вы все знаете, что когда мы бросаем камень в стоячую воду, это вызывает волнение в воде, и она образует волны. Теперь представьте, что если вы бросите два камня, они создадут две разные волны, пересекающие путь друг друга. Эта волна называется интерференционная волна. Так что же такого особенного в этой интерференционной волне?

Ну, когда эти волны пересекают путь друг друга, они создают s касательную волну. Эта стоячая волна может стоять на месте и поэтому ее можно фотографировать.

Поскольку свет распространяется в форме волны, мы можем использовать две разные световые волны и создать стоячую волну, которую можно сфотографировать. Это то, что мы назвали голограммой.

3. Солнце кажется красным во время заката:

Это факт, что мы все видели закат и восход солнца, но задумывались ли вы когда-нибудь об этом? Красноватый оттенок солнца во время заката или восхода солнца обусловлен дифракцией.

Ну, я думаю, никто из вас не знает, что красноватый оттенок заката связан с дифракцией, хотя все вы видели закат и восход солнца почти каждый день, если только вы не ленивы, как я, который просыпается днем ​​🙂

Куда ведет дифракция место на закате? W элл, солнце кажется красным, потому что свет дифрагирует из-за частиц пыли в атмосфере.

Дифракция закатного света сквозь деревья

Итак, как вы можете видеть на изображении, свет от заката имеет красноватый оттенок. Здесь следует отметить, что свет, проходящий через солнце, также является примером дифракции, потому что деревья действуют как препятствия на пути солнечных волн.

4. Из тени объекта:

Свет сквозь тень объекта также является реальным примером дифракции. Вы все видели, когда за объектом находится яркий свет. Наш объект кажется тенью, и это пример дифракции. Подобные сцены я видел в основном в фильмах, особенно в фильмах ужасов.

Здесь какой бы объект мы ни говорили, он действует как препятствие для световой волны, и поэтому световые волны изгибаются по краям объекта. Это причина того, что наш объект выглядит черным.

Свет сзади преломляется, потому что объект действует как препятствие на пути световых волн.

5. Преломление света в углах двери:

Когда вы выключаете свет в своей комнате в своем доме, а свет горит в другой комнате. Вы определенно заметили, как в вашу темную комнату проникает свет, но что, если мы закроем или слегка пригнем дверь комнаты?

Ну, даже после этого свет может проникнуть в вашу комнату, потому что дверь не может полностью закрыть вас, в двери есть щель, через которую свет может проникнуть внутрь комнаты. Это также один из повседневных примеров дифракции.

Дверь здесь играет роль препятствия на пути световой волны и световые волны могут проникать в комнату через щели в двери. Эти промежутки действуют как вторичные источники световой волны, как описано в принципе Гюйгенса.

6. Спектрометр:

Итак, все волны распространяются и имеют спектр. То же самое относится и к световым волнам, а спектрометр — это инструмент, используемый в спектроскопии, как следует из названия. Этот прибор помогает в анализе световой волны определенного спектра. Благодаря изучению и наблюдению за этим мы можем провести подробный анализ материала, поэтому он также используется для идентификации другого материала.

P.s. Спектроскопия используется в астрономии для определения элемента, из которого состоит звезда.

В спектроскопии дифракция света помогает точно измерить длину волны света. Измеряя длину волны света от звезд с помощью дифракционной решетки, астрономы могут сказать, из каких элементов состоит звезда.

7. Дифракция рентгеновских лучей:

Итак, как мы все знаем, рентгеновские лучи — это электромагнитные волны, и эта волна имеет очень полезное применение: от рентгеновских снимков человеческого тела, чтобы найти небольшие дефекты костей до найти структуру материала.

Рентгеновская дифракция используется для определения структуры кристаллических материалов. Этот метод основан на принципе двойной природы рентгеновского излучения.

Главной задачей рентгеновской дифракции является идентификация и характеристика соединений на основе их дифракционной картины.

8. Для разделения белого света:

Мы все видели образование радуги после дождливого дня, потому что белый свет от солнца отделяется из-за капель воды, которые образуют радугу из семи цветов, и это явление Разделение белого света можно осуществить и с помощью градиента дифракции.

P.s.:- Разделение света можно осуществить и с помощью стеклянной призмы.

Градиент дифракции разделяет белый свет на разные цвета, когда свет проходит через множество тонких щелей решетки. Так происходит разделение белого света с помощью дифракции.

Дифракционные решетки для спектрометрии | Rainbow Symphony

Дифракция — это изгиб волны, когда она проходит за угол или через отверстие. Это явление лучше всего наблюдать с помощью призменного эксперимента или двухщелевого эксперимента Юнга. В эксперименте с призмой белый свет проходит через призму и просматривается на белом экране, когда он выходит из призмы.

На белом экране вы увидите множество цветов, поскольку каждая длина волны в видимом спектре изгибается в разной степени, эффективно разделяя белый свет на составляющие его цвета. Эксперимент Янга с двойной щелью демонстрирует тот же принцип, пропуская свет через маленькую щель и наблюдая свет на экране, когда он выходит с другой стороны.

Открытие дифракции света имело монументальное значение для оптической физики, поскольку оно доказало корпускулярно-волновой дуализм света. То есть было доказано, что свет проявляет свойства как волн, так и частиц. В этом блоге мы рассказываем о применении дифракционных решеток для инструментов спектрометрии в современных технологиях.

Что такое дифракционная решетка?

Разработанные в ходе эксперимента Юнга с двумя щелями, дифракционные решетки являются предпочтительным методом рассеяния света во многих спектрометрах. Дифракционная решетка — это устройство, которое расщепляет электромагнитное излучение на составляющие его длины волн. В двух словах, дифракционная решетка состоит из щелей различной ширины, соответствующих длинам волн различных цветов видимого спектра. Когда белый свет падает на решетку, составляющие его цвета разделяются, поскольку они преломляются через щель, которая соответствует их соответствующим длинам волн.

Несмотря на то, что дифракционные решетки для приборов спектрометрии представляют собой довольно простые устройства, они прочно вошли в современную спектрометрию и сформировали технологию нашей жизни.

Спектрометрия

Открытие дифракции положило начало научной области спектроскопии, изучению взаимодействия материи и электромагнитного излучения. С тех пор дифракционные решетки внесли значительный вклад в современную науку и включены во многие распространенные инструменты спектрометрии, включая спектрофотометры и монохроматоры. Обычно они предпочтительнее призм, потому что они не поглощают ультрафиолетовое или инфракрасное излучение.

Типы дифракционных решеток и связанные с ними спектрометрические инструменты

В целом существует четыре типа дифракционных решеток: линейчатые решетки, голографические решетки, решетки пропускания и решетки отражения.

Линейчатые решетки

Линейчатые решетки создаются путем физического травления нескольких параллельных канавок на отражающей поверхности.

Приложения, требующие узкой длины волны, такие как спектрометры и монохроматоры, часто выигрывают от линейчатой ​​решетки, сверкающей на этой конкретной длине волны. Общие приложения для линейчатых решеток:

• Fluorescence Excitation
• Telecommunications
• Analytical Chemistry
• Life Sciences
• Physics
• Space Sciences
• Education

Note: The wavelength of electromagnetic radiation that yields the greatest absolute efficiency of the ruled diffraction grating is referred to как длина волны пламени.

Голографические решетки

Голографические решетки создаются с использованием фотолитографического процесса для создания интерференционной картины между двумя УФ-лучами, создавая синусоидальное изменение показателя преломления в куске оптического стекла. Как правило, линейчатые дифракционные решетки легче и дешевле голографических решеток, но они дают больше рассеянного света. С другой стороны, голографические дифракционные решетки лучше справляются с рассеянным светом, но, как правило, имеют более низкую эффективность.

Передающие решетки

Одним из популярных видов решеток является пропускающая решетка. Этот тип решетки создается путем царапания или травления прозрачной подложки с повторяющейся параллельной структурой. В пропускающей дифракционной решетке свет проходит через материал, на котором решетка выгравирована.

Пропускающие решетки особенно полезны в приложениях с фиксированными решетками, таких как спектрографы.

Пропускающие решетки имеют относительно низкую поляризационную чувствительность по сравнению с отражающими решетками, поскольку падающий свет не отражается зеркальным покрытием. Пропускающие решетки особенно эффективны в компактных линейных конфигурациях, поскольку свет проходит через решетки. Пропускающие решетки отлично подходят для монохроматоров и спектрометров.

Решетки отражения

Решетка отражения традиционно изготавливается путем нанесения металлического покрытия на оптику и нанесения параллельных канавок на поверхность. Отражающие решетки также обычно изготавливаются путем воспроизведения версии эталонной дифракционной решетки с использованием эпоксидной смолы и / или пластика. Во всех случаях свет отражается от линейчатой ​​поверхности под разными углами, соответствующими разным порядкам и длинам волн.

Как видно из их описания, четыре перечисленных типа дифракционных решеток не обязательно являются взаимоисключающими, и дифракционные решетки могут включать в себя компоненты нескольких различных типов.

Дифракционные решетки для спектрометрии

Дифракционные решетки широко используются в монохроматорах, спектрометрах, лазерах, устройствах мультиплексирования с разделением по длине волны, устройствах сжатия оптических импульсов и многих других оптических приборах. Компакт-диски и DVD-диски являются хорошими, легко наблюдаемыми примерами дифракционных решеток. Отражение солнечного света от компакт-диска или DVD-диска на белую стену даст свет разных цветов, т. е.

с разными длинами волн видимого спектра.

Спектрометры

Пожалуй, самое элементарное применение дифракционных решеток для приборов спектрометрии. Спектрометры используются для разделения белого света на составляющие его длины волн.

Монохроматоры

В каком-то смысле монохроматоры представляют собой обратную сторону спектрометров. В то время как спектрометры разделяют белый свет на все составляющие его цвета, монохроматоры — это устройства, используемые для фильтрации всего, кроме узкой полосы электромагнитной энергии. Это конкретное применение дифракционных решеток для инструментов спектрометрии очень полезно, когда необходим настраиваемый монохроматический свет.

Лазеры

Дифракционные решетки часто используются в лазерах для настройки длины волны. То есть калибровка лазера для излучения определенной длины волны электромагнитного излучения.

Оптическая связь

Голографические дифракционные решетки широко используются в оптических коммуникациях и промышленных измерениях в ближней инфракрасной области спектра, где необходимы высокая производительность и устойчивость к окружающей среде.