هیجان با نور و لیزر
توری پراش عبوری و بازتابی (ادوات اپتیکی و فوتونیکی)

 

توری پراش عبوری و بازتابی
توری پراش نوعی قطعه ی اپتیکی است که کاربردهای بسیاری دارد. یکی از کاربردهای مهم این توری در طیف سنجها و طیف نماها بعنوان عامل پاشنده نور بجای منشور است. توری پراش دارای یک ساختار پریودیک با فاصله خیلی کم در حدود میکرومتر است که می تواند از خطوط تاریک و روشن یا تغییرات ضریب شکست و یا تغییرات ضخامت لایه تشکیل شده باشد.
 بطور کلی توریها در نوع بازتابی و عبوری ساخته می شوند. در توریهای بازتابی، نور پس از برخورد به سطح بازتاب کننده ی دارای شیار و بازتابش از آن، پراشیده می شود و در نمونه های عبوری، نور در خلال عبور از توری، پراشیده خواهد شد.
 توریهای بازتابی به روشهای مختلفی ساخته میشوند اما شیوه ی غالب  لایه نشانی یک سطح آینه ای در پشت آن، می باشد. از آنجا که در طیف سنجی به دقت بالائی در پاشندگی و تفکیک طول موجها از یکدیگر نیاز است معمولاً زیر لایه ی توریهای بازتابی، شیشه ای است که ضخامت کافی برای جلوگیری از انعطاف و تغییر شکل آنها را داراست.
توری های عبوری و بازتابی قبلا به روش مکانیکی روی سطح صیقلی فلزی ویا روی سطح شفاف ایجاد می شود ولی امروزه با حل مشکلات سر راه در ساخت توری به روش هولوگرافی، توری ها به این روش ساخته می شوند. برای ساخت توری هولوگرافی از تداخل دو باریکه لیزر و قرار دادن سطح حساس به نور در محل تلاقی دو باریکه استفاده می شود. مزیت این روش دستیابی به تعداد خطوط زیاد و امکان کنترل دقیق فاصله خطوط و ثبت کل توری به یک باره است.
وقتي كه نور ليزر ا به طور عمودي به توري پراش بتابانيم، تعدادی لکه نور روی پرده ایجاد می شود. لكه اصلي در وسط، مرتبه صفر و لكه هاي ديگر، مرتبه هاي يك و دو و... ناميده مي شوند. فاصله این لکه ها به طول موج نور تابیده از یک سو و فاصله خطوط توری از سوی دیگر بستگی دارد. هرچه فاصله خطوط حک شده روی توری بیشتر باشد، لکه های روی پرده متمرکزتر و به هم نزدیک تر می شوند و توریهای با خطوط زیاد و فاصله خطوط کم نقش بازتری را ایجاد می کنند. همچنین طول موجهای بلندتر دورتر یا به عبارتی در زاویه بیشتری شکل می گیرند و در نتیجه اگر نور سفید به توری بتابد نور بنفش نزدیکتر به مرکز و نور قرمز دورتر از مرکز برای هر مرتبه شکل می گیرد. رابطه موقعیت لکه پراش بر حسب طول موج و فاصله خطوط توری به شکل زیر است:
d sin θ= m λ
که d فاصله خطوط توری از یکدیگر و θ زاویه هر لکه نسبت به محور عمود بر پرده از محل توری و m شماره مرتبه لکه و λ طول موج نور است.
Top

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی