光柵干涉實例(Diffraction Gratings Examples)

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光柵干涉實例(Diffraction Gratings Examples
國立台南第一高級中學二年級侯岳岑/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

光柵常用於單色儀(monochromators)、光譜儀(spectrometers)、波長分布多路複用儀(wavelength division multiplexing devices)、光學脈衝壓縮機(optical pulse compressing devices)以及許多其他的光學儀器。事實上,平面光波電路的分散橋樑技術的基礎就是建立在光柵上,未來極有可能取代薄片過濾科技、許多處理光學信號的光學途徑,無論是在家中的光纖或是波長分佈多路複用儀。

普遍使用的CDDVD等儲存媒體就是光柵的常見應用實例,可以藉其把入射陽光反射到白色牆面上,以證明光柵的作用。每片CD的表面上都有許多小小的坑洞被固定在圓形塑膠環中,CD表面再鋪上一層金屬薄片。讓小坑洞更容易看見,這是他們製造出來的附帶利益。雖然,DVD 的表面上有更多的小坑洞。但所有的挖坑表面都隱藏在光碟之中,所以DVD的光學結構上類似。

在一個標準規格的唱片中,當從一個幾近垂直的角度往凹槽看來,這只不過是個類似CDDVD的東西,幾乎沒有我們平常所知道的CDDVD效果,這是由於視角(比黑乙烯樹脂(black vinyl)的反射臨界角小)和反射光的路徑被凹槽所改變,在後面產生一個彩虹漂浮圖案。數位相機的圖像感應器有個可以在圖片上製造人造干涉的精密的圖案。

光柵也存在於自然界中各個物體上,例如:孔雀羽毛(peacock feathers)、珍珠層(mother-of-pearl)、蝴蝶翅膀、還有其他昆蟲呈現彩虹顏色的部位,都是由非常良好的光柵規則結構組成,可以將入射光線的組成顏色分散開來。

參考資料:http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction_grating#Examples

 

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