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德國(guó)皮爾茲PILZ光柵應(yīng)用原理

更新時(shí)間:2022-09-19      瀏覽次數(shù):595

德國(guó)皮爾茲PILZ光柵應(yīng)用原理:

折射原理

利用光柵視覺(jué)軟體把不同的圖案轉(zhuǎn)化成光柵線數(shù),利用光柵折射的原理,在不同的角度呈現(xiàn)出不同的圖案,不同規(guī)格的光柵會(huì)有不同的折射效果與折射角度,觀賞距離也會(huì)有所不同,所以在設(shè)計(jì)光柵效果圖檔的時(shí)候,必須先了解光柵才能設(shè)計(jì)出符合光柵特性的設(shè)計(jì)圖。

視覺(jué)效果

光柵效果可以分為以下幾種:立體[3D]、兩變[Flip]、變大變小[Zoom]、爆炸[Explosion]、連續(xù)動(dòng)作[Animation]、扭轉(zhuǎn)[Twist]等,其實(shí)可以更簡(jiǎn)化分類(lèi)為:立體[3D]、變圖[Flip],在變圖中就涵蓋所有變化的效果,這些效果可以透過(guò)許多市面上的動(dòng)畫(huà)軟體、繪圖軟體、網(wǎng)頁(yè)多媒體軟體,產(chǎn)生所需要的分解圖檔,經(jīng)由光柵視覺(jué)軟體將分解圖合成為光柵線數(shù)即可將平面的效果做成立體[3D]、變圖[Flip]的特殊效果。

光柵原理

光柵也稱(chēng)衍射光柵。是利用多縫衍射原理使光發(fā)生色散(分解為光譜)的光學(xué)元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數(shù)量很大,一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過(guò)光柵每個(gè)縫的衍射和各縫間的干涉,形成暗條紋很寬、明條紋很細(xì)的圖樣,這些銳細(xì)而明亮的條紋稱(chēng)作譜線。譜線的位置隨波長(zhǎng)而異,當(dāng)復(fù)色光通過(guò)光柵后,不同波長(zhǎng)的譜線在不同的位置出現(xiàn)而形成光譜。光通過(guò)光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結(jié)果。
衍射光柵在屏幕上產(chǎn)生的光譜線的位置,可用式
表示。式中a代表狹縫寬度,b代表狹縫間距,φ為衍射角,θ為光的入射方向與光柵平面法線之間的夾角,k為明條紋光譜級(jí)數(shù)(k=0,±1,±2……),λ為波長(zhǎng),a+b稱(chēng)作光柵常數(shù)。用此式可以計(jì)算光波波長(zhǎng)。光柵產(chǎn)生的條紋的特點(diǎn)是:明條紋很亮很窄,相鄰明紋間的暗區(qū)很寬,衍射圖樣十分清晰。因而利用光柵衍射可以精確地測(cè)定波長(zhǎng)。衍射光柵的分辨本領(lǐng)R=l/Dl=kN。其中N為狹縫數(shù),狹縫數(shù)越多明條紋越亮、越細(xì),光柵分辨本領(lǐng)就越高。增大縫數(shù)N提高分辨本領(lǐng)是光柵技術(shù)中的重要課題。
光柵是1821年由德國(guó)科學(xué)家J.夫瑯和費(fèi)用細(xì)金屬絲密排地繞在兩平行細(xì)螺絲上制成的。因形如柵欄,故名為“光柵"。現(xiàn)代光柵是用精密的刻劃?rùn)C(jī)在玻璃或金屬片上刻劃而成的。光柵是光柵攝譜儀的核心組成部分,其種類(lèi)很多。按所用光是透射還是反射分為透射光柵、反射光柵。反射光柵使用較為廣泛;按其形狀又分為平面光柵和凹面光柵。此外還有全息光柵、正交光柵、相光柵、閃耀光柵、階梯光柵等。

分光原理

由光柵方程
可知,對(duì)于相同的光譜級(jí)數(shù)m,以同樣的入射角α投射到光柵上的不同波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3……組成的混合光,每種波長(zhǎng)產(chǎn)生的干涉極大都位于不同的角度位置;即不同波長(zhǎng)的衍射光以不同的衍射角β出射。這就說(shuō)明,對(duì)于給定的光柵,不同波長(zhǎng)的同一級(jí)主級(jí)大或次級(jí)大(構(gòu)成同一級(jí)光柵光譜中的不同波長(zhǎng)譜線)都不重合,而是按波長(zhǎng)的次序順序排列,形成一系列分立的譜線。這樣,混合在一起入射的各種不同波長(zhǎng)的復(fù)合光,經(jīng)光柵衍射后彼此被分開(kāi)。這就是衍射光柵的分光原理。


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