Դիֆրակցիոն ցանց, հավասարահեռ միանման զուգահեռ խազերով հարթ կամ գնդային սահմանափակ մակերևույթ, թափանցիկ կամ անդրադարձնող, լինում է նաև տարածական, ինչպես օրինակ բյուրեղային ցանցը ռենտգենյան ճառագայթների համար[1][2]։ Դիֆրակցիոն ցանցն անկանոն է, եթե անցքերն ու արգելքները չունեն որոշակի դասավորություն։ Դիֆերակցիոն ցանցի հարևան խազերի հեռավորությունը կոչվում է ցանցի պարբերություն և նշանակվում է տառով։ Ցանցի վրա ընկնող լույսի զուգահեռ ճառագայթների փունջը դիֆրակցիայի է ենթարկվում։ Խազերի թիվը 1 միլիմետրում կարող է լինել 100, 300, 1000 և այլն։ Լույսն անցնում է նրբագծերի արանքներով և չի անցնում նրբագծերով[3]։ Եթե դիֆրակցիոն ցանցը լուսավորենք մեներանգ լույսով, ապա էկրանին կնկատենք հստակ դիֆրակտային պատկեր՝ կենտրոնական շերտ և նրա շուրջը հավասարահեռ նեղ շերտեր։ Առաջին անգամ երևույթը նկարագրել է Ջեյմս Գրիգորին, ով որպես ցանց օգտագործել է թռչնի փետուրները[4][5]։

Անդրադարձնող՝ խազերը տարված են հայելային (մետաղական) մակերևույթին, և դիտումը կատարվում է անդրադարձվող լույսով[6]։ Թափանցիկ՝ խազերը տարված են թափանցիկ մակերևույթին, և դիտումը կատարվում է փոխանցվող լույսով[7][8]։

Դիֆրակցիոն պատկեր

խմբագրել

Դիֆրակցիոն պատկերը կազմված է կտրուկ մաքսիմումներից, սրանց միջև ընկած են   մինիմումներ և   երկրորդային մաքսիմումներ, որոնց ինտենսիվությունը շատ փոքր է գլխավոր մաքսիմումների համեմատ։ Մաքսիմումների դիրքը որոշվում է ցանցի հիմնական հավասարումից՝

 ,

ուր  -ն հարևան խազերի (տարրերի) եզրային ճառագայթների ճանապարհների տարբերությունն է,  -ն ճառագայթների անկման,  -ն դիտման անկյունն է,  -ն՝ լուսային ալիքի երկարությունը, իսկ  -ը ամբողջ թիվ է ( ) և կոչվում է սպեկտրի կարգ։

Հատկությունները և բնութագրերը

խմբագրել

Դիֆրակցիոն ցանցը բազմերանգ ճառագայթներով լուսավորելիս՝ յուրաքանչյուր   արժեքին օբյեկտիվի կիզակետային հարթության վրա համապատասխանում է ինքնուրույն սպեկտր։ Երբ  , ալիքի բոլոր երկարությունների համար գլխավոր մաքսիմումները համընկնում են, և սպեկտր չի դիտվում։ Ինտենսիվության արդյունարար բաշխումը անվերջությունում կամ օբյեկտիվի կիզակետային հարթության վրա որոշվում է

 

առնչությամբ, որտեղ  -ը ցանցի խազերի թիվն է, իսկ  ։   անդամը որոշում է ցանցի առանձին տարրի ազդեցությունը,  -ը՝ ցանցի բոլոր   տարրերից եկող ալիքների փոխազդեցությունը։

Նեղ զուգահեռ ճեղքերով հարթ ցանցի համար

 

որտեղ

 

( -ն ցանցի առանձին տարրի լայնությունն է, իսկ  -ն ինտենսիվությունն է   դեպքում)։   կարգի սպեկտրային գծերի   ինտենսիվությունը համեմատական է   և նվազում է  -ի մեծացմամբ։ Խազերի հատուկ տեսքի դիֆրակցիոն ցանցով (էշելետ) հաջողվում է ստանալ ինտենսիվության կենտրոնացում (մինչև 70%)   որևէ սպեկտրում՝ թուլացնելով մնացած (գլխավորապես  ) կարգերը։

 
Դիֆրակցիոն ցանց կարող է հանդիսանալ օպտիկական սկավառակի մակերևույթը

Որպես սպեկտրային սարք օգտագործվող դիֆրակցիոն ցանցի հիմնական բնութագրերն են անկյունային դիսպերսիան՝

 

և լուծունակությունը՝

 

( -ն հավասար ինտենսիվության դեռևս ջոկելի սպեկտրային երկու գծերի ալիքի երկարությունների տարբերությունն է)։ Ցանցի հավասարումից որոշելով  -ն, լուծունակության համար կստանանք

  առնչությունը։

Այստեղից երևում է․ որ լուծունակությունը որոշվում է ցանցի ընդհանուր   լայնությամբ։

Կիրառությունները

խմբագրել

Գոգավոր դիֆրակցիոն ցանցն ունի կիզակետող հատկություն և կիրառելի է հիմնականում ուլտրամանուշակագույն տիրույթում։ Դիֆրակցիոն ցանցը կիրառվում է սպեկտրային մի շարք սարքերում, ինչպես նաև օպտիկական քվանտային գեներատորի ռեզոնատորում՝ գեներացման գծերի նեղացման ն տեղաշարժման համար։

Ծանոթագրություններ

խմբագրել
  1. Lee, David W. (2007). Nature's Palette: The Science of Plant Color. University of Chicago Press. էջեր 255–6. ISBN 978-0-226-47105-1.
  2. doi:10.1111/nph.13066
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
  3. AK Yetisen, H Butt, F da Cruz Vasconcellos, Y Montelongo, CAB Davidson, J Blyth, JB Carmody, S Vignolini, U Steiner, JJ Baumberg, TD Wilkinson and CR Lowe (2013). «Light-Directed Writing of Chemically Tunable Narrow-Band Holographic Sensors». Advanced Optical Materials. 2 (3): 250. doi:10.1002/adom.201300375.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link)
  4. Baskin, R.J.; Roos, K.P.; Yeh, Y. (October 1979). «Light diffraction study of single skeletal muscle fibers». Biophys. J. 28 (1): 45–64. Bibcode:1979BpJ....28...45B. doi:10.1016/S0006-3495(79)85158-9. PMC 1328609. PMID 318066.
  5. doi:10.1242/jeb.098673
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
  6. See:
  7. doi:10.1021/cr970080y
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
  8. doi:10.1088/0034-4885/71/7/076401
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand

Գրականություն

խմբագրել
  • Լանդսբերգ Գ․ Ս․, Օպտիկա, Ե․, 1973 (Ֆիզիկայի ընդհանուր դասընթաց, հ․ 3)։
  • Сойер Р․, Экспериментальная спектроскопия, пер․ с англ․, М․, 1953;
  • Борн М․, Вольф Э․, Основы оптики, пер․ с англ․, М․, 1970․
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 3, էջ 420