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-02-06-21 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
Положение линии на экране зависит от фокусного расстояния, плотности штрихов и угла ввода; каждый параметр имеет собственную геометрическую роль. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. 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; Рабочая апертура, мм. Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Расчёт для GPT-02-06-21 использует параметр «Порядок дифракции m» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Фокусное расстояние объектива, мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Шаг пикселей приёмника, мкм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. 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-02-06-21 использует параметр «Угол падения, градусы» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Рабочая апертура, мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
Проекция дифрагированного луча на детектор находится через тангенс угла, поэтому линейность шкалы по длине волны выполняется лишь приближённо. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Учитывайте единицы для величин «Фокусное расстояние объектива, мм» и «Рабочая апертура, мм»: 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. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Для оценки разрешения приходится учитывать не только расстояние центров линий, но и конечную ширину их изображений из-за апертуры и щели. Расчёт для GPT-02-06-21 использует параметр «Длина второй спектральной линии, нм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Плотность штрихов решётки, штр/мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
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-02-06-21 использует параметр «Порядок дифракции m» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».
Размер пикселя задаёт дискретизацию координаты: одна и та же разность длин волн может занимать разное число пикселей при другой оптике. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Учитывайте единицы для величин «Шаг пикселей приёмника, мкм» и «Длина волны в вакууме, нм»: 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; Рабочая апертура, мм: 8.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 27.3563572022; Координата второй линии, мм = 27.9821970864; Расстояние между линиями, мм = 0.6258398842; Разделение линий, пикселей = 104.306647369; Угол первой линии, ° = 22.8246209636.
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; Рабочая апертура, мм: 8.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 29.0230521651; Координата второй линии, мм = 27.9821970864; Расстояние между линиями, мм = 1.0408550786; Разделение линий, пикселей = 173.4758464368; Угол первой линии, ° = 24.0611676308.
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; Рабочая апертура, мм: 8.88.
Полученные характеристики: Координата первой линии, мм = 27.3563572022; Координата второй линии, мм = 27.9821970864; Расстояние между линиями, мм = 0.6258398842; Разделение линий, пикселей = 104.306647369; Угол первой линии, ° = 22.8246209636.
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.