Siatka dyfrakcyjna

Siatka Dyfrakcyjna

Siatka dyfrakcyjna to instrument wykorzystywany do analizy widmowej światła, składający się z równoległych szczelin o jednakowym rozstawie. Parametr ten nazywany jest stałą siatki dyfrakcyjnej i określa odległość między środkami szczelin.

Siatki dyfrakcyjne mogą być transmisyjne lub odbiciowe. Siatka transmisyjna to przezroczysta płytka z równoległymi nieprzezroczystymi liniami, których rozstaw może wynosić od kilkunastu do tysiąca linii na milimetr. Działanie siatki polega na dyfrakcji i interferencji światła, co pozwala na uzyskanie widma na ekranie umieszczonym za siatką.

Przykładowo, typowa siatka dyfrakcyjna ma 12000 szczelin na cal, co odpowiada stałej wynoszącej 2116 nm. Pierwsze eksperymenty z układami szczelin, takie jak doświadczenie Tomasa Younga, posłużyły za inspirację do stworzenia siatki dyfrakcyjnej, która została wynaleziona przez Josepha von Fraunhofera w 1821 roku. Była to pierwsza metoda pozwalająca na wyznaczanie długości fal świetlnych.

Prążki jasne na ekranie powstają w wyniku spełnienia warunku:

$d\; \backslash sin\; \backslash left(\backslash alpha\_n\backslash right)\; =\; n\; \backslash lambda,$

gdzie:

• $\backslash lambda$ – długość fali,
• $d$ – stała siatki,
• $n$ – rząd widma (liczba naturalna).

Podział Siatek Dyfrakcyjnych

• Odbiciowe – odbijające światło (np. powierzchnia płyty CD).
• Transmisyjne – przepuszczające światło, w tym:
  • Amplitudowe – z liniami nieprzezroczystymi i szczelinami przezroczystymi.
    • Prostokątne – wyraźne prążki, wiele maksymów interferencyjnych.
    • Sinusoidalne – łagodny profil prążków, trzy maksima interferencyjne.
  • Fazowe – przezroczyste dla światła, z liniami o zmiennym współczynniku załamania.
    • Prostokątne
    • Sinusoidalne