Diffraktsioonigradid

Diffraktsioonigradid on optilised komponendid, mis eraldavad valguse spektri diffraktsioonilise jaotumise teel. Need koosnevad korrapärasest joonestikust, tavaliselt paralleelsetest ridudest (groove) või holograafilisest mustrist, mis kantakse alusele. Peamised tüübid on mehhaaniliselt joonistatud ruled gratings ja holograafilised gratings. Neid on valmistatud nii peegeldavatele kui läbipaistvatele (transmission) süsteemidele; sõltuvalt konfiguratsioonist võivad need olla aluse ühel või mõlemal küljel.

Põhimõte: valgus diffraktsioonib jaotub erinevatesse järjekordades; iga järjekord vastab lainepikkusele λ. Grati võrrand: mλ = d (sin α + sin β), kus d on ridu vahe (groove spacing), α on sisenemiskaug ning β on difraktsiooninurk. Efektiivsus sõltub geomeetriast, materjalist ja profiilist; blaze-nurk (kolmnurkse profiiliga gradi) suunab suure osa energiast konkreetsesse järjekorda.

Tüübid ja omadused: ruled gratings kasutavad sirged ridu, mis on graveeritud või valmistatud teatud materjaliga; holograafilised gratings toodetakse interferentsi abil ning neil võib olla vähem kõrvalmõjusid. Profiili võib olla lame või kolmnurkne (blazed); blaze-nurk määrab energiasuuna ja suurima efektiivsuse.

Rakendused: laialdaselt kasutatavad spektroskoopias, astronoomias (teleskoopide spektrograafid), keemilises ja bioloogilises analüüsis ning Raman-spektroskoopias. Magus teiluvatsioon UV–visible–NIR piirkonnas ning echelle- ja blaze-gradid pakuvad suurt eraldusvõimet.

Ajalugu: diffraktsioonigradid arendasid laialdaselt Fraunhofer 19. sajandi alguses; need on aluseks paljude kaasaegsete spektroskoopiliste instrumentide toimimisele.