Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

ДИФРАКЦИЯ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ОПТИКА · ОНЛАЙН

Положение спектральных линий на детекторе — с дисперсией материала

Положение спектральных линий на детекторе — с дисперсией материала. Спектральные координаты на линейном детекторе рассчитывается с учётом набора реально необходимых параметров. Положение линий определяется уравнением решётки и проекцией x = f tan θ на плоскую матрицу. Условия этой модификации — спектральная дисперсия. При больших углах и широком поле появляются дополнительные искажения; масштабы пикселя заданы в плоскости идеального фокуса.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
🔬
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Длина волны в вакууме, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Длина второй спектральной линии, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Плотность штрихов решётки, штр/мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Порядок дифракции m. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Фокусное расстояние объектива, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Шаг пикселей приёмника, мкм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Угол падения, градусы. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Показатель среды при 550 нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Дифракция и спектральная оптика — GPT-02-06

Координата первой линии, мм22,413217
Координата второй линии, мм22,80991
Расстояние между линиями, мм0,396693
Разделение линий, пикселей66,115533
Угол первой линии, °19,025152
Угол второй линии, °19,337078
Эквивалентная длина волны на 1 пиксель, нм0,378126
Энергия фотона первой линии, эВ2,066403
Частота первой линии, ТГц499,654097

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Идеализированная инженерная модель. Проверяйте область применимости и условия измерения оптических характеристик.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Метод расчёта: Положение спектральных линий на детекторе — с дисперсией материала

Задача «Положение спектральных линий на детекторе — с дисперсией материала» охватывает спектральная дисперсия. Используется модель, в которой размеры, длины волн и другие величины входят в основное уравнение физического процесса. 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.

При больших углах и широком поле появляются дополнительные искажения; масштабы пикселя заданы в плоскости идеального фокуса. 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.

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

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Положение линий определяется уравнением решётки и проекцией x = f tan θ на плоскую матрицу.

Проверенные примеры

Пример 1: Исходная конфигурация

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.

Пример 2: Изменение поля «Длина волны в вакууме, нм»

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.

Пример 3: Изменение поля «Наклон дисперсии dn/dλ, нм⁻¹»

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

  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.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Почему расчёт может отклонить некоторые значения?

Для части комбинаций длины волны, порядка и направления дифрагированный луч физически не существует. Кроме того, модель учитывает ограничения параметров.

Можно ли использовать результат для реальной аппаратуры?

Для предварительной оценки — да, но требуются проверки калибровки измерительной системы, оптических констант материала и ограничений геометрии.

Похожие калькуляторы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы, м и централ

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности ли

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_810215/

Предварительный просмотр