Пролог
Всего несколько дней go Мне нужно было именно это, когда я обновлял свои спектроскопы с CD / DVD до BluRay решеток. Дифракционные углы не соответствовали моим настройкам angular с новыми решетками, поэтому мне нужно было увидеть, где именно будет отражен используемый спектр. Поэтому я сделал симуляцию, чтобы показать и подготовить новую конструкцию конфигурации для моих устройств ...
Хорошо известная формула для отражающих решеток:
sin(a)+sin(b)=m*lambda/d
где:
a угол между решеткой нормального и входящего света в [rad]
b угол между решеткой нормального и дифрагированного или отраженного света b в [rad]
m - степень дифракции (m=0 - простое отражение)
lambda - длина волны света [m]
d - расстояние между дорожками решетки в [m].
здесь простые вычисления на C ++
void grating(double lambda,double d,double a) // [nm], [nm], [rad]
{
double m,b;
int cnt=0;
for (m=-3;m<=3;m++)
if (m)
{
b=(m*lambda/d)-sin(a);
if (fabs(b)>1.0) continue;
b=asin(b);
// here `b` is output light angle
}
}
здесь предварительный просмотр для моделирования d=1.6um (решетка с CD) на основе этого:
Выполнено с использованием простых 2D-лучей и RGB значений видимого спектра
Горизонтальная белая линия, идущая слева от решетки, является источником света. Длина дифрагированных лучей указывает на m, так как вы можете видеть некоторое перекрытие. Чем выше d, тем больше это происходит.
Похоже, что формула и симуляция соответствуют реальным решеткам, сделанным из:
- CD
d=1.60um - DVD
d=0.72um - BR
d=0.32um
, которые я использую для своих домашних спектроскопов. Остерегайтесь нелинейных треков, которые оказывают значительное влияние на результат дифракции. Углы не меняются, однако форма и четкость меняется ...
Если у вас есть рефракционные решетки, тогда я не знаю, если формула останется прежней или поверх нее применяется закон Снелла. Извините, но у меня нет опыта работы с такими решетками ...