Co je difrakce
Difrakce (ohyb) světla je optický jev pozorovatelný při osvětlení optické překážky určitých rozměrů. Po dopadu světla na překážku
světelné paprsky dopadají i do geometrického stínu tělesa.
- Stínítko je umístěno za překážkou (štěrbina). Z druhé strany přes překážku prochází světlo z bodového zdroje.
- Podle úvah geometrické optiky bude na stínítku ostrý obraz překážky, ostatní bude
geometrický stín
- Při dostatečně přesném pozorování ovšem zjistíme, že světelné paprsky dopadají i do geometrického stínu za překážkou,
vzniká difrakční obraz.
Difrakce na štěrbině v závislosti na proměnném úhlu dopadu je vidět na následujícím obrázku.
Difrakci vysvětluje vlnová optika na základě intereference
světla jako elektromagnetického vlnění. Difrakce na optických mřížkách má mnohem složitější charakter, ovšem princip je stejný.
Co jsou difrakční mřížky
- Difrakční mřížky jsou optické prvky sloužící k ohybu (difrakci) světla určitým způsobem.
- Obvykle jsou realizovány jako tenké destičky nebo vrstvy s mikroskopickou periodickou strukturou na povrchu.
- Ohybové vlastnosti mřížky závisí silně na rozměrech a geometrickém uspořádání mřížky.
Použití mřížek
V současné technické praxi se difrakční mřížky používají v mnoha oborech pro dělení a zaostřování laserových svazků,
spektrální filtrování frekvencí, filtrování korelací, apod. Významné jsou v oborech jako holografie, kontrkukce optických
zařízení (antireflexní vrstvy), optické zpracování informace, čtení a zápis dat z optických disků a další.
Perspektivním oborem je počítačová syntéza difrakčních mřížek, umožňující vygenerování mřížky podle předem daného difrakčního obrazu.
Difrakční mřížky s úspěchem nahrazují klasické prvky geometrické optiky v optických zařízeních pro transformaci paprsků. Jejich velkou
výhodu jsou malé rozměry a nízká hmotnost, tedy snadná integrace v optických zařízeních.
Realizace mřížek
Difrakční mřížky jsou většinou realizovány jako tenké destičky či vrstvy s rovnoběžnými periodickými vrypy (jednodimenzionální případ,
viz dále typy mřížek).
Na periodické struktuře mřížky dochází k interferenci
dopadajících vln a v důsledku nehomogenního indexu lomu v objemu mřížky pozorujeme
difrakční řády prošlé nebo odražené vlny.
|