Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий

Математическая модель

Дифракционная решётка: sin θm − sin θi = mλ/(nd); R = mN, где N — число освещённых штрихов. Два близких спектральных сигнала различимы по критерию Рэлея, если расстояние между их длинами волн превосходит предел λ/(mN). Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Для воспроизводимости все необходимые величины вводятся независимо; изменение одного поля позволяет оценить влияние отдельного физического фактора. Число реально освещённых штрихов зависит одновременно от периода решётки и размера освещённой области; суммарное число штрихов на всей пластине здесь не требуется. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Для направления «Расчёт разрешающей способности дифракционной решётки» используются идеализированные границы и заданные свойства материалов. При переходе к иному диапазону длин волн или геометрии следует пересчитать всю схему. Угловое положение линии получается из уравнения решётки при условии, что модуль синуса дифрагированного угла не превышает единицу. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Угловое положение линии получается из уравнения решётки при условии, что модуль синуса дифрагированного угла не превышает единицу. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и «Угол падения, градусы»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Подготовка исходных данных

Необходимые параметры: Длина волны в вакууме, нм; Длина второй спектральной линии, нм; Плотность штрихов решётки, штр/мм; Освещённая ширина решётки, мм; Порядок дифракции m; Угол падения, градусы; Падающая интенсивность, Вт/м² (или мВт — для светового тракта); Дополнительный порядок дифракции. Число реально освещённых штрихов зависит одновременно от периода решётки и размера освещённой области; суммарное число штрихов на всей пластине здесь не требуется. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Освещённая ширина решётки, мм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Перед сравнением режимов следует убедиться, что входные значения соответствуют друг другу и описывают одну и ту же оптическую конфигурацию. Угловое положение линии получается из уравнения решётки при условии, что модуль синуса дифрагированного угла не превышает единицу. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Порядок дифракции m» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Значения по умолчанию предназначены для проверки интерфейса, а не для описания конкретного прибора или материала. Необходимая спектральная разрешающая способность определяется отношением рабочей длины волны к расстоянию между линиями, а не мощностью осветителя. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Угол падения, градусы» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Необходимая спектральная разрешающая способность определяется отношением рабочей длины волны к расстоянию между линиями, а не мощностью осветителя. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Освещённая ширина решётки, мм» и «Падающая интенсивность, Вт/м² (или мВт — для светового тракта)»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Интерпретация выходных показателей

Смотрите на численные характеристики совместно: положение спектральной линии, интенсивность, угловое и линейное разрешение взаимосвязаны. Угловое положение линии получается из уравнения решётки при условии, что модуль синуса дифрагированного угла не превышает единицу. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Падающая интенсивность, Вт/м² (или мВт — для светового тракта)» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Нулевая интенсивность на дифракционном минимуме или отсутствие разрешения может быть физически правильным результатом, а не ошибкой программы. Необходимая спектральная разрешающая способность определяется отношением рабочей длины волны к расстоянию между линиями, а не мощностью осветителя. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Дополнительный порядок дифракции» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

При работе с логарифмическими потерями нельзя складывать мощности в милливаттах и потери в децибелах без перевода единиц. Два близких спектральных сигнала различимы по критерию Рэлея, если расстояние между их длинами волн превосходит предел λ/(mN). Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Два близких спектральных сигнала различимы по критерию Рэлея, если расстояние между их длинами волн превосходит предел λ/(mN). При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Порядок дифракции m» и «Дополнительный порядок дифракции»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Проверка применимости

Перед использованием результата важно проверить совместимость параметров с выбранной физической моделью. Необходимая спектральная разрешающая способность определяется отношением рабочей длины волны к расстоянию между линиями, а не мощностью осветителя. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Необходимая спектральная разрешающая способность определяется отношением рабочей длины волны к расстоянию между линиями, а не мощностью осветителя. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Оптические характеристики материалов меняются с температурой, длиной волны и структурой образца. Уточняйте их при количественном проектировании. Два близких спектральных сигнала различимы по критерию Рэлея, если расстояние между их длинами волн превосходит предел λ/(mN). Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Эти предварительные инженерные оценки следует проверять по независимым измерениям, прежде чем применять для критичных систем. Число реально освещённых штрихов зависит одновременно от периода решётки и размера освещённой области; суммарное число штрихов на всей пластине здесь не требуется. Расчёт для GPT-02-06-02 использует параметр «Освещённая ширина решётки, мм» и условие «Проектирование дифракционной решётки для разделения двух близких спектральных линий».

Число реально освещённых штрихов зависит одновременно от периода решётки и размера освещённой области; суммарное число штрихов на всей пластине здесь не требуется. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Угол падения, градусы» и «Длина волны в вакууме, нм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Формула расчёта

Проверенные примеры

Как пользоваться онлайн-калькулятором

1. Задайте значения измеряемых величин в указанных единицах.
2. Определите допустимые углы, спектральные параметры и размеры установки.
3. Нажмите «Рассчитать» и сравните основные выходные показатели; при изменении конфигурации проверьте область применимости.