Alevli ızgara - Blazed grating

Bir blazed ızgara - de denir echelette ızgara (Fransızca gelen ECHELLE = merdivenin) - özel bir türüdür kırınım ızgara . Belirli bir kırınım düzeninde maksimum ızgara verimi elde etmek için optimize edilmiştir . Bu amaçla maksimum optik güç istenen kırınım düzeninde yoğunlaştırılırken diğer mertebelerde (özellikle sıfırıncı sırada) kalan güç minimize edilir. Bu koşul yalnızca bir dalga boyu için tam olarak sağlanabileceğinden , ızgaranın hangi alev dalga boyu için optimize edildiği (veya alevlendirildiği ) belirtilir. Maksimum verimliliğin elde edildiği yön, alev açısı olarak adlandırılır ve doğrudan alev dalga boyu ve kırınım sırasına bağlı olarak yanan bir ızgaranın üçüncü önemli özelliğidir.

alev açısı

Her optik ızgara gibi, alevli bir ızgara, ızgaranın neden olduğu dalga boyu bölünmesinin büyüklüğünü belirleyen sabit bir çizgi aralığına sahiptir . Izgara çizgileri, basamaklı bir yapı oluşturan üçgen, testere dişi şeklinde bir kesite sahiptir. Basamaklar , ızgara yüzeyine göre sözde alev açısında eğilir . Buna göre, basamak normali ile ızgara normali arasındaki açı . ${\görüntüleme stili d}$${\ Displaystyle \ theta _{B}}$${\ Displaystyle \ theta _{B}}$

Alev açısı, kullanılan ışığın dalga boyu için verimliliği en üst düzeye çıkarmak için optimize edilmiştir. Tanımlayıcı olarak, bu araç , ızgarada kırılan ışın ve basamaklarda yansıyan ışının her ikisi de aynı yöne sapacak şekilde seçilir. Yaygın olarak yanan ızgaralar, Littrow konfigürasyonunda üretilir . ${\ Displaystyle \ theta _{B}}$

Littrow yapılandırması

Alevli bir ızgarada kırınım. Genel durum kırmızı ışınlarla gösterilmiştir; Littrow konfigürasyonu mavi ışınlarla gösterilir

Littrow konfigürasyonu, alev açısının, kırınım açısı ve geliş açısı aynı olacak şekilde seçildiği özel bir geometridir. Bir yansıma ızgarası için bu, kırılan ışının gelen ışının yönüne geri yansıtıldığı anlamına gelir (resimde mavi ışın). Kirişler adıma diktir ve bu nedenle adım normaline paraleldir. Bu nedenle Littrow konfigürasyonunda tutar . ${\displaystyle \alpha =\beta =\theta _{B}}$

Izgaradaki kırınım açıları, basamak yapısından etkilenmez. Çizgi aralığı ile belirlenirler ve ızgara denklemine göre hesaplanabilirler :

${\displaystyle d\left(\sin {\alpha }+\sin {\beta }\sağ)=m\lambda }$

nerede:

${\görüntüleme stili d}$ = satır aralığı,

${\görüntüleme stili \alfa }$ = geliş açısı,

${\görüntüleme stili \beta }$= kırınım açısı ( ile aynı yönde alınan açı , yani pozitif ise yukarıdaki resimde kırmızının negatif işareti olacağı anlamına gelir ),${\görüntüleme stili \alfa }$${\görüntüleme stili \beta }$${\görüntüleme stili \alfa }$

${\görüntüleme stili m}$ = kırınım sırası,

${\ Displaystyle \ lambda }$ = gelen ışığın dalga boyu.

Littrow konfigürasyonu için bu . Alev açısı için çözerek , kırınım sırası, dalga boyu ve çizgi aralığının keyfi kombinasyonları için hesaplanabilir: ${\displaystyle 2d\sin {\theta _{B}}=m\lambda}$${\ Displaystyle \ theta _{B}}$

${\displaystyle \theta _{B}=\arcsin {\frac {m\lambda }{2d}}\ .}$

Alevli şanzıman ızgarası

Alevli ızgaralar, iletim ızgaraları olarak da gerçekleştirilebilir . Bu durumda, alev açısı, istenen kırınım derecesinin açısı , ızgara malzemesinde kırılan ışının açısı ile çakışacak şekilde seçilir .

Echelle ızgarası

Alevli ızgaranın özel bir şekli echelle ızgarasıdır . Özellikle büyük alev açısı (>45°) ile karakterize edilir. Bu nedenle ışık, uzun bacaklar yerine üçgen ızgaralı hatların kısa bacaklarına çarpmaktadır. Echelle ızgaraları çoğunlukla daha geniş hat aralıklarıyla üretilir ancak daha yüksek kırınım siparişleri için optimize edilmiştir.

Echelle ızgaraları gezegen bulma astronomisinde faydalıdır ve başarılı HARPS ve PARAS ( PRL Advanced Radial-velocity All-sky Search ) spektrografında kullanılır .

Referanslar

Dış bağlantılar

• Richardson Gratings, " Teknik Not 11 - Alev Dalga Boyu Tespiti " (30 Eylül 2012)
• Horiba Scientific, " Kırınım Izgaraları " (30 Eylül 2012)
• Shimadzu, " Alev Dalga Boyu " (30 Eylül 2012)
• Palmer, Christopher, Difraction Grating El Kitabı , 8. baskı, MKS Newport (2020). [1]