Дифракционная решетка

Дифракцио́нная решетка — оптический прибор, представляющий собой совокупность большого числа параллельных, равноотстоящих друг от друга параллельных щелей в экране или отражающих зеркальных полосок (штрихов) одинаковой формы. Таким образом, дифракционная решетка представляет собой периодическую структуру: штрихи с определенным и постоянным профилем повторяются через одинаковый промежуток, который называется периодом дифракционной решетки. В дифракционной решетке происходит дифракция света. Основное свойство дифракционной решетки — способность разлагать падающий на нее пучок света по длинам волн, то есть в спектр, что используется в спектральных приборах. Если штрихи нанесены на плоскую поверхность, то дифракционная решетка называется плоской, если на вогнутую (обычно сферическую) поверхность — вогнутой. Различают отражательные и прозрачные дифракционные решетки. У отражательных решеток штрихи наносятся на зеркальную (обычно металлическую) поверхность и наблюдение ведется в отраженном свете. У прозрачных решеток штрихи наносятся на поверхность прозрачной (обычно стеклянной) пластинки или вырезаются в виде узких щелей в непрозрачном экране и наблюдение ведется в проходящем свете. В спектральных приборах применяются главным образом отражательные дифракционные решетки.
Основными характеристиками дифракционных решеток являются угловая дисперсия и разрешающая способность. Угловая дисперсия, определяющая угловую ширину спектра, зависит от отношения разности углов дифракции для двух длин волн. Разрешающая способность измеряется отношением длины волны к наименьшему интервалу длин волн, который может разделить решетка. При заданных углах разрешающая способность может быть повышена только за счет увеличения ширины дифракционной решетки.
Дифракционные решетки, применяемые для работы в различных областях спектра, отличаются частотой и профилем штрихов, размерами, формой, материалом поверхности. Для ультрафиолетовой и видимой областей типичны дифракционные решетки, имеющие от 300 до 1200 штрихов на 1 мм. Штрихи выполняют в слое алюминия, предварительно нанесенном на стеклянную поверхность испарением в вакууме. Дифракционные решетки для вакуумной ультрафиолетовой области изготавливаются преимущественно на стеклянных, вогнутых (в большинстве случаев — сферических) поверхностях, обладающих способностью фокусировать спектр. В инфракрасной области применяются дифракционные решетки, называемые эшелеттами, которые имеют от 300 до 0, 3 штрихов на 1 мм и выполняются на мягких металлах. Кроме спектральных приборов, дифракционные решетки применяются в качестве оптических датчиков линейных и угловых перемещений (измерительные дифракционные решетки), поляризаторов и фильтров инфракрасного излучения, делителей пучков в интерферометрах.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика