Математическая модель
Положение линий определяется уравнением решётки и проекцией x = f tan θ на плоскую матрицу. Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «с дисперсией материала».
Для воспроизводимости все необходимые величины вводятся независимо; изменение одного поля позволяет оценить влияние отдельного физического фактора. Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «с дисперсией материала».
Для направления «Спектральные координаты на линейном детекторе» используются идеализированные границы и заданные свойства материалов. При переходе к иному диапазону длин волн или геометрии следует пересчитать всю схему. Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и условие «с дисперсией материала».
Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. Учитывайте единицы для величин «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и «Шаг пикселей приёмника, мкм»: 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; Порядок дифракции m; Фокусное расстояние объектива, мм; Шаг пикселей приёмника, мкм; Угол падения, градусы; Показатель среды при 550 нм; Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹. Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Порядок дифракции m» и условие «с дисперсией материала».
Перед сравнением режимов следует убедиться, что входные значения соответствуют друг другу и описывают одну и ту же оптическую конфигурацию. Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Фокусное расстояние объектива, мм» и условие «с дисперсией материала».
Значения по умолчанию предназначены для проверки интерфейса, а не для описания конкретного прибора или материала. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Шаг пикселей приёмника, мкм» и условие «с дисперсией материала».
Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. Учитывайте единицы для величин «Порядок дифракции m» и «Угол падения, градусы»: 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. Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Угол падения, градусы» и условие «с дисперсией материала».
Нулевая интенсивность на дифракционном минимуме или отсутствие разрешения может быть физически правильным результатом, а не ошибкой программы. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Показатель среды при 550 нм» и условие «с дисперсией материала».
При работе с логарифмическими потерями нельзя складывать мощности в милливаттах и потери в децибелах без перевода единиц. Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹» и условие «с дисперсией материала».
Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. Учитывайте единицы для величин «Фокусное расстояние объектива, мм» и «Показатель среды при 550 нм»: 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. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «с дисперсией материала».
Оптические характеристики материалов меняются с температурой, длиной волны и структурой образца. Уточняйте их при количественном проектировании. Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «с дисперсией материала».
Эти предварительные инженерные оценки следует проверять по независимым измерениям, прежде чем применять для критичных систем. Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Расчёт для GPT-02-06-15 использует параметр «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и условие «с дисперсией материала».
Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. Учитывайте единицы для величин «Шаг пикселей приёмника, мкм» и «Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Формула расчёта
Положение линий определяется уравнением решётки и проекцией x = f tan θ на плоскую матрицу.
Проверенные примеры
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Длина второй спектральной линии, нм: 625; Плотность штрихов решётки, штр/мм: 300; Порядок дифракции m: 1; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Угол падения, градусы: 12; Показатель среды при 550 нм: 1.53; Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹: -0.00011.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 22.4132166086; Координата второй линии, мм = 22.8099098051; Расстояние между линиями, мм = 0.3966931965; Разделение линий, пикселей = 66.1155327478; Угол первой линии, ° = 19.0251518741.
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 666.0; Длина второй спектральной линии, нм: 625; Плотность штрихов решётки, штр/мм: 300; Порядок дифракции m: 1; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Угол падения, градусы: 12; Показатель среды при 550 нм: 1.53; Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹: -0.00011.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 23.4686061739; Координата второй линии, мм = 22.8099098051; Расстояние между линиями, мм = 0.6586963688; Разделение линий, пикселей = 109.7827281332; Угол первой линии, ° = 19.8523945675.
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Длина второй спектральной линии, нм: 625; Плотность штрихов решётки, штр/мм: 300; Порядок дифракции m: 1; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Угол падения, градусы: 12; Показатель среды при 550 нм: 1.53; Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹: 0.0008900000000000001.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 22.1253533339; Координата второй линии, мм = 22.363577047; Расстояние между линиями, мм = 0.2382237132; Разделение линий, пикселей = 39.7039521951; Угол первой линии, ° = 18.7980633726.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Задайте значения измеряемых величин в указанных единицах.
- Определите допустимые углы, спектральные параметры и размеры установки.
- Нажмите «Рассчитать» и сравните основные выходные показатели; при изменении конфигурации проверьте область применимости.