การใช้คุณสมบัติคลื่นของแสง ตะแกรงถ่วงล้อ

ธรรมชาติคลื่นของแสงได้รับการพิสูจน์นานมาแล้ว เพื่อแก้ปัญหาในทางปฏิบัติหลักการของออพติกเรขาคณิตมักถูกนำมาใช้ แต่ยังมีสมบัติทางคลื่นของแสงที่ใช้กันอย่างกว้างขวางในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่หลากหลายมากที่สุด ตัวอย่างของเรื่องนี้คือ diffraction ความสามารถของคลื่นที่จะห่อหุ้มอุปสรรคที่พบในเส้นทางของมันมีอยู่ในตัวของมันเอง ปรากฏการณ์นี้เป็นที่ประจักษ์เมื่อคลื่นตกลงไปในบริเวณที่เรียกว่าเงาเรขาคณิต คำอธิบายของปรากฏการณ์ของเลนส์จะได้รับจากหลักการ Huygens ตามคำอธิบายนี้แต่ละจุดในเส้นทางของคลื่นกลายเป็นศูนย์กลางของคลื่นทุติยภูมิ ในซองจดหมายของคลื่นเหล่านี้ตำแหน่งของ wavefront จะถูกตั้งไว้สำหรับแต่ละช่วงเวลาถัดไป

ในตัวอย่างที่มีคลื่นระนาบอยู่ตามปกติรูรับแสงที่ทำในหน้าจอทึบแสงตามทฤษฎี Huygens แต่ละจุดที่ถูกปล่อยออกมาโดยการเปิดส่วน wavefront มีความสามารถในการกลายเป็นแหล่งของคลื่นทุติยภูมิ (ใน medium isotropic ที่เป็นเนื้อเดียวกันที่เป็นทรงกลม)

พอเพียงที่จะสร้างซองจดหมายของคลื่นทุติยภูมิไว้ช่วงเวลาที่แน่นอนในเวลาเพื่อให้ง่ายต่อการปฏิบัติตามปรากฏการณ์ของคลื่นที่ห่อหุ้มขอบของหลุม นี่คือความจริงที่ว่าด้านหน้าของคลื่นเข้าสู่พื้นที่ของเงาทางเรขาคณิตที่เรียกว่า

การใช้คุณสมบัติ diffraction พบได้กว้างการประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ที่เรียกว่าตะแกรงการเลี้ยวเบน ในการทดลองครั้งแรกของเขากับการเลี้ยวเบนของแสง James Gregory ใช้ขนนกธรรมดา ภายหลังมันถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์แสงที่เฉพาะเจาะจง ตะแกรงถ่วงล้อเป็นชุดของจำนวนจังหวะที่จัดอยู่บนพื้นผิวบางอย่างเป็นประจำจัด พวกเขาสามารถเป็นรอยต่อหรือประมาณการขึ้นอยู่กับชนิดที่เป็นส่วนหนึ่งของตะแกรงการเลี้ยวเบน

มีสองประเภทของกริด - สะท้อนและโปร่งใส อุปกรณ์แรกประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ใช้พื้นผิวสะท้อนกับจังหวะที่ใช้ หลังใช้พื้นผิวที่โปร่งใสริ้วและริ้วสามารถใช้งานได้ที่นี่

หลักการของตะแกรงการเลี้ยวเบนสามารถอธิบายได้โดยตรงจากคุณสมบัติของคลื่นแสง เมื่อต้องการหักหน้าคลื่นแสงจะใช้กริด เป็นผลให้คานแต่ละแห่งที่เรียกว่าแสงที่สอดคล้องกันจะเกิดขึ้น เมื่อมีการเลี้ยวเบนไปในจังหวะจะแทรกแซงกันและกัน พิจารณาความจริงที่ว่าคลื่นที่มีความยาวต่างกันสร้าง maxima รบกวนที่มุมต่างกันโดยสิ้นเชิง (พิจารณาจากความแตกต่างของเส้นทางสำหรับคานรบกวน) แสงสีขาวที่กระจัดกระจายอยู่ในสเปกตรัมจะได้รับที่เอาท์พุท

การเลี้ยวเบน Diffraction เป็นอุปกรณ์ที่พบการประยุกต์ใช้ในทรงกลมที่หลากหลายที่สุดในชีวิตมนุษย์ มันใช้ในเครื่องมือสเปกตรัมเช่นเดียวกับเซ็นเซอร์แสงสำหรับ displacements เชิงมุม (เชิงเส้น) และเป็น polarizers หรือตัวกรองรังสีอินฟราเรด นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งลำแสงสำหรับ interferometers หรือแว่นตา "anti-glare"

นอกจากนี้ยังมีกริดรังสีเอ็กซ์เรย์มยูข มันเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิคที่จะสร้างมันขึ้นมา เพื่อแก้ปัญหานี้นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้วิธีเดิม ผลึกคริสตัลของคริสตัลบางชนิดใช้สำหรับการสลายตัวของรังสีเอกซ์

เป็นลักษณะหลักที่ได้รับการพิจารณาการแก้ปัญหาของตะแกรง แสดงจำนวนเส้นทั้งหมดในตาข่ายซึ่งคูณด้วยลำดับสูงสุดของรังสีเอกซ์ นิพจน์นี้ยังคงสามารถแสดงเป็นคำสั่งว่าสำหรับความแตกต่างของความถี่ความเท่าเทียมกันกับความแตกต่างในช่วงเวลาของการเดินทางของรังสีที่มากที่สุดเรียกว่าการรบกวนเป็นลักษณะ

ในชีวิตประจำวันเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของตะแกรงการเลี้ยวเบนสามารถใช้เป็นแผ่นซีดีหรือแผ่นเสียงได้ แต่สำหรับการผลิตเครื่องมือทางอุตสาหกรรมอุปกรณ์ไฮเทคถูกนำมาใช้ซึ่งมีความแม่นยำสูง