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衍射光栅

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衍射光栅是光学元件的总称,这些光学元件用于通过光栅状图案通过衍射产生干涉条纹。也称为光栅(英文:衍射光栅)。在许多情况下,格子图案由与微米级的周期平行排列的线性不规则物组成。但是,周期,材料,图案厚度(凹凸的厚度差)等根据用途和所使用的波长范围而适当地变化。不能概括地描述那些主要用作物理和化学领域中的光谱元素的应用。CD是衍射光栅引起的干涉条纹的一个常见例子。(请参阅下文)(但是,尽管CD在结构上是衍射光栅,但它不使用衍射来读取信息。)

通过使用衍射光栅获得的易于理解的效果是一种现象,当将阳光或室内光施加到CD读取表面时,它会发出彩虹般的光芒。此棱镜具有类似于当通过光,棱镜光通过观察到的症状折射颜色由(分离光谱对比度出现),以及光的由衍射的衍射光栅干涉通过光谱我看得到 而且,当光从单个方向入射并且光谱被投影到屏幕上时,棱镜所观察到的光谱图案将按照光的波长顺序简单地排列,但是将被衍射光栅观察到。应该迭代地成形。由于这种光谱能力,衍射光栅通常被用作物理和化学仪器的光谱仪和光学仪器的单色仪

衍射光栅

衍射光栅很容易与平行线平行的简单光栅相关联,上面的说明是基于这样的假设,但是存在各种图案,周期和截面形状。材料和制造方法视情况而异。还有几种引起衍射的方法。它有时用于成像光在成像场中的相位分布,而不是用作分光镜元件,也不用作具有类似于相似场中使用的衍射光栅,全息图或波带片的结构的光学元件。还有一种特殊的衍射光栅,用于具有加速中子等波特性的粒子(物质波)。

通常被描述为模型的衍射光栅是其中允许光通过的块和阻挡光的块交替布置的结构,但是在不阻挡光的情况下将一定的路径差(相位差)添加到穿过相邻块的光。发生衍射。因此,通常使用通过凹凸来提供路径差的类型,通过折射率的差异来提供路径差的类型,通过在锯齿形截面(闪耀衍射光栅)上的反射来提供路径差的类型等。另外,如果将一部分光遮蔽,则光子数减少而产生损失,因此,实际上,几乎总是采用如上所述的不使光强度衰减的衍射法。

通常发现的衍射光栅是具有一维图案的光栅,其中许多直线平行排列。实际上,衍射光栅的这种图案占据最多,但是在成像领域中使用的衍射透镜具有同心的图案。衍射透镜具有与衍射光栅相同的结构,是通过在菲涅耳衍射区域的某个点(焦点)产生干涉条纹而发挥透镜作用的光学元件,因此同心图案之间的间隔是从中心到末端。它正在逐渐变小。此外,以产生衍射和干涉在上,图案形状被认为是全息图也是一种衍射光栅的原理任何二维图形格被说成是在一个无限数量

制造方法

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如果要使衍射光栅熟悉,可以通过在玻璃板上以大约1毫米或更短的时间间隔平行雕刻凹槽或在透明纸上打印黑线来充当可见光的衍射光栅。

机器雕刻

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一种用金刚石刀具机械雕刻凹槽的方法。

平版印刷

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作为工业产品的衍射光栅通常使用光刻技术进行批量生产。

复制衍射光栅

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在一些情况下,由塑料制成的复制品由称为由平版印刷术制成的母版的模具制成,并且被附接到玻璃板上以沉积诸如的金属。

全息衍射光栅

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还存在大量生产方法,其中通过全息照相法将光敏材料曝光为图案形状,并且改变曝光部分的折射率以制成衍射光栅。

其他

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在定制的情况下,通常采用诸如电子束拉伸的特殊方法。

衍射光栅原理

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由于如果具有波特性,则衍射,因此原则上可以为这种物体创建衍射光栅。但是,由于波与物质的相互作用较小,因此创建衍射光栅更加困难。例如,由于与物质的相互作用程度小于可见光的相互作用程度,因此X射线对于衍射光栅的材料和图案厚度具有更严格的条件。

在光谱分析的情况下,入射光是多色光,但是构成它的不同波长的光不会相互干扰。因此,仅考虑单波长光(单色光)的衍射和干涉现象,就可以用其叠加来解释多色光

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