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衍射光栅,衍射光栅是什么

admin admin 发表于2024-02-04 09:41:48 浏览34 评论0

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什么是衍射光栅？

衍射光栅是光栅的一种。它通过有规律的结构，使入射光的振幅或相位（或两者同时）受到周期性空间调制。衍射光栅在光学上的最重要应用是作为分光器件，常被用于单色仪和光谱仪上。
中文名
衍射光栅
外文名
Diffraction grating
相关公式
d·sinθ= n·λ
分类
反射和透射
快速
导航
原理
衍射光栅强度分布
简介
实际应用的衍射光栅通常是在表面上有沟槽或刻痕的平板。这样的光栅可以是透射光栅或反射光栅。可以调制入射光的相位而不是振幅的衍射光栅也能生产。
一块非常大的反射式衍射光栅
衍射光栅的原理是苏格兰数学家詹姆斯·格雷戈里发现的，发现时间大约在牛顿的棱镜实验的一年后。詹姆斯·格雷戈里大概是受到了光线透过鸟类羽毛的启发。公认的最早的人造光栅是德国物理学家夫琅禾费在1821年制成的，那是一个极简单的金属丝栅网。但也有人争辩说费城发明家戴维·里滕豪斯于1785年在两根螺钉之间固定的几根头发才是世界上第一个人造光栅。[1]
原理
通常所讲的衍射光栅是基于夫琅禾费多缝衍射效应工作的。描述光栅结构与光的入射角和衍射角之间关系的公式叫“光栅方程”。
波在传播时，波阵面上的每个点都可以被认为是一个单独的次波源；这些次波源再发出球面次波，则以后某一时刻的波阵面，就是该时刻这些球面次波的包络面（惠更斯原理）。
一个理想的衍射光栅可以认为由一组等间距的无限长无限窄狭缝组成，狭缝之间的间距为d，称为光栅常数。当波长为λ的平面波垂直入射于光栅时，每条狭缝上的点都扮演了次波源的角色；从这些次波源发出的光线沿所有方向传播（即球面波）。由于狭缝为无限长，可以只考虑与狭缝垂直的平面上的情况，即把狭缝简化为该平面上的一排点。则在该平面上沿某一特定方向的光场是由从每条狭缝出射的光相干叠加而成的。在发生干涉时，由于从每条狭缝出射的光的在干涉点的相位都不同，它们之间会部分或全部抵消。然而，当从相邻两条狭缝出射的光线到达干涉点的光程差是光的波长的整数倍时，两束光线相位相同，就会发生干涉加强现象。以公式来描述，当衍射角θm满足关系dsinθm/λ=|m|时发生干涉加强现象，这里d为狭缝间距，即光栅常数，m是一个整数，取值为0，±1，±2，……。这种干涉加强点称为衍射极大。因此，衍射光将在衍射角为θm时取得极大，即：
上式即为光栅方程。

衍射光栅是什么

衍射光栅
diffraction grating
能等宽等间隔地分割入射波前的、具有空间周期性结构的光学元件。常作为色散元件来分离不同波长的谱线。光栅分透射光栅和反射光栅两类。透射光栅按透射率函数的不同可分为普通的矩形透射率光栅和正弦光栅两种。闪耀光栅是反射光栅的一种，有较高的能量利用率，凹面反射光栅能自动聚焦成像。根据制作方法的不同，可分划线光栅、复制光栅和全息光栅3种。
所有光栅的基本原理均相同。以平面透射光栅为例，在平板玻璃上用金刚石刻刀刻划等宽等间距的平行刻线，未刻部分能透光，刻划部分因漫反射而不透光，这等效于大量等宽等间距的平行狭缝。设缝宽为a，不透光部分宽度为b，则相邻两缝的间距d＝a＋b称光栅常数 。是光栅的重要参量 。光栅的实验装置如图1 ，单色缝光源与光栅的狭缝平行 ，放置在透镜L1的物方焦面内 ，从L1射出的平行光垂直入射到光栅上，光栅的每条狭缝都将产生单缝衍射，衍射角为θ的所有衍射光被透镜L2会聚于幕上的P处 ，相干叠加的结果决定了P处的总光强 。幕上干涉主极大的位置由下述光栅方程给定：
dsinθ＝kλ (k＝0　±1，±2，……)整数k称干涉级 ，λ为波长 。不同波长的主极大位置不同 ，故光源为复色光时，不同波长成分的主极大彼此分离而成光谱，称光栅光谱。各级主极大的强度要受到单缝衍射的限制，级次愈高强度愈弱 ，但不同谱线分得愈开 ，如图2所示。图中虚线表示单缝衍射的分布曲线。注意到所有波长的零级干涉主极大均重合在一起，并落在单缝衍射的中央极大处，无色散的零级主极大占了大部分能量，能量利用率较低。反射式闪耀光栅可把衍射中央极大闪耀到某一级光谱处，大大提高了能量利用率。
图1
图2
波长差相差一个单位的两谱线分开的角间距称为光栅的角色散率，用来描述光栅分开谱线的能力，它由下式给出 ：
描述光栅分辨谱线能力的物理量称色分辨本领，其定义为R＝λ／Δλmin ，Δλmin是刚能分辨的最小波长差，由瑞利判据(见夫琅和费衍射)确定。光栅的色分辨本领为R＝kN,N为光栅的总缝数。

光栅为什么会产生衍射现象？

声光器件中压电换能器将驱动信号转换为声信号，入射波语声波在介质中相遇，当光通过线度为l声光互作用介质时，其位相改变为：

其中 为真空中光波数， 是真空中的光波长， 为光通过不存在超声波的介质后的位相滞后，项 为由于介质中存在超声波而引起的光的附加位相延迟。它在x方向周期性的变化，犹如光栅一般，故称为位相光栅。这就是得光波阵面由原先的平面变为周期性的位相绉折，这就改变了光的传播方向，也就产生了所谓的衍射。与此同时，光强分布在时间和空间上又做重新分配，也就是衍射光强受到了声调制。

光栅是什么意思？

光栅是什么意思
光栅
也称衍射光栅。是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。
衍射光栅产生的光谱线的位置，可用式d·sinq=kl表示。式中d=狭缝宽度a+狭缝间距b，称作光栅常数；q为衍射角，l是波长，k=0，±1，±2……是光谱级数。用此式可以计算光波波长。光栅产生的条纹具有强度大、条纹窄、彼此间隔宽的特点，有极好的分辨性能。因为利用光栅衍射可以精确地测定波长。衍射光栅的分辨本领R=l/Dl=kN。其中N为狭缝数，狭缝数越多明条纹越亮、越细，光栅分辨本领就越高。增大缝数N提高分辨本领是光栅技术中的重要课题。
最早的光栅是1821年由德国科学家J.夫琅和费用细金属丝密排地绕在两平行细螺丝上制成的。因形如栅栏，故名为“光栅”。现代光栅是用精密的刻划机在玻璃或金属片上刻划而成的。光栅是光栅摄谱仪的核心组成部分，其种类很多。按所用光是透射还是反射分为透射光栅、反射光栅。反射光栅使用较为广泛；按其形状又分为平面光栅和凹面光栅。此外还有全息光栅、正交光栅、相光栅、炫耀光栅、阶梯光栅等。

光栅是什么意思
由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅。
什么叫光栅?
利用光学折射原理在透明胶片上压出一行行平行的线纹,叫光栅.
光栅立体图像(准确来说是光栅画，因为立体画只是光栅画效果中的一种效果，光栅画效果包括动画，变画，立体，以及2D+3D溶合效果）的几种成像方式 —— 第一种：单相机滑轨拍摄合成技术；第二种：多镜头立体相机实景拍摄技术；第三种：Photoshop软件光栅图像效果设计成像技术工第四种：立体软件设计成像技术。
1、光栅栅距与观看距离的关系
不同栅距光栅（ 柱镜光栅） 的立体图片，由于 弧面透镜折射反射的距离不同，需要在一定的观看距离才能显示出最佳效果。具体参数如下：
光栅的密度 最佳观看距离
15lpi－24lpi 200cm－300cm
30lpi－50lpi 100cm－150cm
60lpi－80lpi 50 cm
Above 85lpi 30 cm
2、立体光栅对位
首先，按照要求裁切光栅板。然后，设计并输出光栅成像画面，画面尺寸略大于光栅板（每边约出血 3mm ）。在画面的表面，贴全透明双面胶（双面胶的离形纸也应是透明的）。将光栅板紧密覆盖在画面（光栅纹路朝上），进行对位作业。操作者将观察点置于画面的水平中央位置，透过光栅板观察画面内容，判断画面效果是否有“切变”现象。若有切变现象，表示虽然光栅栅线方向正确了，但与画面内容没有吻合。此时，应轻轻平移光栅板，直到没有切变现象。 操作者将观察点从画面中央向画面左端平移，直至左端第一个切变点，记住大概位置。然后，操作者将观察点从画面中央向画面右端平移，直至右端第一个切变点，记住大概位置。判断左变点、右变点各自与画面中央的距离。若两个距离大致相等，则表示画面各视图边缘与光栅栅线边缘对齐，光栅板与画面对位准确。若两个距离相差悬殊，表示虽然光栅栅线方向正确了，但画面与光栅板方向一致、但仍未完全吻合。此时，应轻轻平移光栅板，以达到上述效果。
要点：光栅栅线方向正确时，画面切变线应与光栅栅线平行（一般地说，切变线为垂直方向）。光栅板与画面对位准确后，左切变点、右切变点相对于画面水平中央是对称的。光栅板与画面对位准确后，进行下列光栅板与画面裱贴操作： 按紧光栅板与画面，不能有丝毫移动。 依光栅板边缘，对画面进行裁切。 用透明胶带（或冷膜），将光栅板与画面三边紧紧固定，留一边作引头（引头约占画面的三分之一）。 光栅板在下、画面在上，送入冷裱机。冷裱机压轮应均匀压紧。 揭开引头画面的双面胶离型纸，整齐裁切离型纸，匀速裱贴引头。撤除其余三边的固定透明胶带（或冷膜），揭去双面胶的离型纸，对画面进行整体裱贴。注意结合部的处理，不要留下痕迹。在整个作业过程中不能有灰尘污染画面及光栅表面。裱贴后不能有气泡。
3、立体光栅技术
泛指的是光栅图像技术，简单说就是利用一种光学介质--光栅材料实现三维立体或者动画效果的技术。作为一种新型的图像制作技术，立体技术相对于传统的平面图片技术几乎可以说是革命性的突破，立体技术的应用非常广泛，比如证卡制造业、广告业、影视、体育、游戏、时装、印刷业等，凡是可以涉及到图像应用的领域都可以用到立体技术。由此而诞生了立体照片、立体印刷、立体广告、立体包装和各种立体商业卡片等，一系列新型的立体产品。在现代激烈的商业竞争背景下，有着强烈视觉冲击力的立体图像已成为摄影、广告、印刷等行业谋求新经济的增长点最有力的工具之一。可以预见，立体技术必将迎来前所未有的发展局面。通过该技术处理,可将普通的平面画转化成重重叠叠，景物远近不同，生动逼真，层次分明,物体栩栩如生，呼之欲出的立体画面，给人一种身......>>
光栅ossd是什么意思
接到模块点的引脚线。
什么叫强光栅
反射光栅(Reflection Gratings)，又称为短周期光栅(Short-period Gratings)或弱光栅(Weak Gratings)，此种光栅之特色是光在不同行进方向之模态相互耦合
透射光栅(Tran *** ission Gratings)，又称为长周期光栅(Long-period Grating户)或强光栅(Strong Gratings)，此种光栅之特色是光在相同行进方向之模态相互耦合
光栅的幅度是什么意思
光栅幅度也称光栅厚度，更详细资料可参照如下资料。
描述光栅，是用特定参数来表达其特征的。光栅参数主要包括六个方面：光栅密度、光栅厚度、光栅视距，光栅透光率，光栅偏差值、打印点。
1. 光栅密度
光栅栅距即光栅栅线的宽度。光栅的密度（lip）是指一英寸内凹凸相同的柱镜线条的条数，通常称之为光栅线。例如，75线的光栅，就是在25.4mm内平行排列著75条凹凸相同的柱镜光栅条。英寸光栅线数与毫米光栅娴熟的换算关系为：1lip=25.4mm。市场上标注的光栅线数均是指以英寸为单位的柱镜条数。
2. 光栅厚度
光栅等宽等距平行排列于透明承印物上，由于柱面透镜的聚焦功能，形成图像景深，同时要求光栅材料有一定范围内的厚度才能展现深景范围。通常75线以上的光栅其焦距精神数为2~3；30~75线的光栅其聚焦深系数2~4；30线以下的光栅其聚焦景深系数为3~5.光栅厚度一般用材料厚度来表述。
3. 光栅视距
光栅视距是指观察光栅画面形成立体感的最佳效果时，人与光栅的距离。
4. 光栅透光率
光栅透光率是指可见光照射光栅时，光栅通过的程度。透光率越高越好，透光率低时会引起光线折射，改变光栅图像视距位，影响立体效果。
5. 光栅偏差值
光栅在工厂进行加工时，由于含有热压冷凝的过程，导致实际光栅线数与出厂的标准值有一定的偏差。经过光栅线条检测条，要求修正光栅标称值。误差精度要求达到0.0001.
6. 光栅像素打印点（pixel）
众多类型的打印机或印刷机的输出精度不可能达到理想的精确度，必然会导致光栅成像输出画面与光栅板不吻合。因此，在特定的输出设备（尤其是大幅面打印机）上测试特定的光栅，并用打印点（印刷点）数量pix叮l来标识。其换算关系为：lpixel=打印机分辨率（dpi）/lpi.
7. 常用光栅材料性能指标
光栅材料依其使用用途不同，对它的性能指标要求也不一样。
500线/mm光栅表达的是什么意思？
500线/mm是光栅常数，就是1mm内有500条透光狭缝。
什么叫光栅图像
光栅图也叫做位图、点阵图、像素图，简单的说，就是最小单位由像素构成的图,只有点的信息.缩放时会失真。每个像素有自己的颜色，类似电脑里的图片都是像素图，你把它放很大就会看到点贰成小色块了。这种格式的图适合存储图形不规则，而且颜色丰富没有规律的图，比如照相,扫描。 BMP,GIF,JPG等等.格式的文件.重现时,看图软件就根据文件里的点阵绘到屏幕上.或都打印出来.
什么叫光栅扫描
光栅扫描显示器显示图形时，电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描。电子束先从荧光屏左上角开始，向右扫一条水平线，然后迅速地回扫到左边偏下一点的位置，再扫第二条水平线，照此固定的路径及顺序扫下去，直到最后一条水平线，即完成了整个屏幕的扫描。
500线/mm光栅是什么意思啊
500线/mm是光栅常数，就是1mm内有500条透光狭缝。

什么是光栅衍射的最大级数？

光栅衍射要判断最大级数，只需要将衍射角等于90度代入光栅方程即可。dsinθ=kλ，代入θ=90度，计算出的k就是最大级数。
衍射光栅是一种由密集﹑等间距平行刻线构成的非常重要的光学器件，分反射和透射两大类。衍射光栅，通常简称为“光栅”，一种由密集﹑等间距平行刻线构成的非常重要的光学器件。它利用多缝衍射和干涉作用﹐将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散﹐再经成像镜聚焦而形成光谱。天文仪器中应用较多的是反射光栅﹐它的基底是低膨胀系数的玻璃或熔石英﹐上面镀铝﹐然后把平行线刻在铝膜上。

一衍射光栅，每厘米有200，在该宽度内，有几个光栅衍射主极大

你这题目的条件根本不够。完整的题目是：一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝的宽度为a=2*10^-3cm.在光栅后面放一焦距f=1m的凸透镜，现以“那么大“=600nm的单色平行光垂直照射光栅。
一衍射光栅，每厘米内有200条透光缝，每条透光缝宽为a=1.0×10-3cm，则在单缝衍射中央明条纹宽度内，出现的主极大条纹数目为9条。
计算过程如下：
所以第5级主极大与单缝衍射第一暗纹重合，而左右4条主极大加上中央主极大共9条落在单缝衍射中央条纹宽度内，出现的主极大条纹数目为9条。
扩展资料：
波在传播时，波阵面上的每个点都可以被认为是一个单独的次波源；这些次波源再发出球面次波，则以后某一时刻的波阵面，就是该时刻这些球面次波的包络面。
一个理想的衍射光栅可以认为由一组等间距的无限长无限窄狭缝组成，狭缝之间的间距为d，称为光栅常数。当波长为λ的平面波垂直入射于光栅时，每条狭缝上的点都扮演了次波源的角色。
从这些次波源发出的光线沿所有方向传播（即球面波）。由于狭缝为无限长，可以只考虑与狭缝垂直的平面上的情况，即把狭缝简化为该平面上的一排点。

如何解释光栅衍射现象？

最基本的光栅方程为：dsinθ=kλ（k= 1，2，…， n）光栅方程对λ微分，就可得到光栅的角色散率：D=dθ/dλ=k/dcosθ
当光栅常数 愈小时，角色散愈大，谱线分得越开；光谱的级次 愈高，角色散也愈大。且当光栅衍射时，如果衍射角很小，角色散率可看作一个常数，则衍射角和波长成正比，故光谱随波长的分布均匀排列
一般说来，光栅的分辨率是通过谱线的半角宽度△θ来表征的 ，△θ＝λ/(Nd*cosθ),其中△θ是半角宽度，指的是衍射斑的角半径，N是光栅总缝数，d是光栅常数，θ是衍射角。

光栅衍射公式

光栅衍射公式的回答如下：
光栅衍射是光学中一个重要的现象，它涉及到光的干涉和衍射。当光通过光栅时，会发生衍射和干涉现象，产生特定的光谱。光栅衍射公式可以帮助我们理解和预测衍射和干涉的结果。
光栅衍射公式如下：I(λ)=I0(1+cos^2(πdcosθλ))
其中，I(λ)是光栅衍射后的强度分布，I0是入射光的强度，d是光栅的间距，θ是入射角，λ是光的波长。这个公式描述了光通过光栅后的衍射现象，它包括了干涉项和衍射项。
干涉项是cos^2(πdcosθλ)，它描述了相干光的干涉现象。当光通过光栅时，会形成多个相干光束，这些光束在空间中相互叠加，形成明暗相间的干涉条纹。干涉项的周期取决于光栅的间距d和入射角θ，而振幅则取决于光的波长λ。
衍射项是I0(1)，它描述了单个光束的衍射现象。当光通过光栅时，会形成多个衍射条纹，这些条纹的强度分布取决于光栅的形状和大小。衍射项的强度与入射光的强度I0成正比，因此衍射项的贡献取决于入射光的强度。
除了上述公式外，还有其他的公式可以描述光栅衍射的现象，例如菲涅尔公式和夫琅禾费公式。这些公式在不同的应用场景下有各自的优缺点。
在应用光栅衍射公式时，需要注意以下几点：
光栅的形状和大小对衍射结果有很大的影响。通常使用的光栅是二维的，具有均匀的线密度和周期。
入射光的波长和入射角对衍射结果也有很大的影响。入射光的波长决定了干涉项的周期和振幅，而入射角则决定了衍射项的强度分布。
光栅衍射的结果通常需要在实验中测量和分析。常用的测量方法包括光谱分析和图像处理等。
光栅衍射的应用非常广泛，例如在光谱仪、激光器、光学通信等领域都有应用。此外，光栅衍射还可以用于研究物质的光学性质和物理性质。

衍射光栅原理

衍射光栅是一种利用衍射现象的光学器件，即衍射光学的一种。它包含一个周期性结构，导致空间变化的光学幅度和/或相位变化。
最常见的是反射光栅，其中反射表面具有周期性的表面起伏，导致与位置相关的相位变化。然而，也有透射光栅，其中透射光获得与位置相关的相位变化，这也可能来自表面起伏，或者来自全息（干涉）图案。
本文主要讨论衍射发生在表面或表面附近的衍射光栅。请注意，还有体积布拉格光栅，其中衍射发生在大块材料内部。

什么是衍射光栅？

光栅方程公式：sinθ＝kλ／d。
sinθ＝kλ／d或dsinθ＝kλ称为光栅公式。它表明不同波长的同级主极强出现在不同方位，长波的衍射角较大，短波的衍射角小。
由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅（grating）。一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分可以透光，相当于一狭缝。
基本信息
光栅是结合数码科技与传统印刷的技术，能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立体世界，电影般的流畅动画片段，匪夷所思的幻变效果。
光栅是一张由条状透镜组成的薄片，当我们从镜头的一边看过去，将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像，而这条线的位置则由观察角度来决定。
如果我们将这数幅在不同线条上的图像，对应于每个透镜的宽度，分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上，当我们从不同角度通过透镜观察，将看到不同的图像。