Эшелетт

эшелет (франц. Echelette, от echelle — лестница), отражательная дифракционная решетка (См. Дифракционная решётка), способная концентрировать дифрагированное излучение в спектре одного порядка (см. Порядок интерференции), ослабляя остальные, в том числе и самый яркий спектр нулевого порядка. Изменения распределения излучения по спектрам и высокой концентрации энергии в узкой спектральной области достигают, вводя дополнительную Разность хода в пределах каждого отдельного штриха, имеющего, как правило, треугольный профиль. Отражательные решётки типа Э. Обычно нарезают специальными резцами на металлической поверхности (медь, латунь, алюминий) и используют для наблюдения спектров 5—10 порядков в инфракрасной области.

Возможно также создание Э. Для видимой и ультрафиолетовой спектральных областей. Э. Представляет собой систему одинаковых зеркальных площадок (рис.) шириной а, плоскости которых параллельны одна другой и образуют с плоскостью заготовки угол i. При падении на Э. Параллельного пучка лучей на каждой зеркальной площадке происходит дифракция, как на узкой щели, и пучки, продифрагировавшие на всех площадках, интерферируют. Концентрация энергии излучения в заданном направлении происходит при выполнении следующих условий. 1) направление на нулевой максимум от отдельного зеркального элемента (штриха) совпадает i с направлением на главный дифракционный максимум от всей решётки. 2) направление на спектр нулевого порядка всей решетки совпадает с направлением минимума при дифракции от отдельного зеркального элемента.

Первое требование означает, что направление φ из условия максимумов для отражательной решётки d (sinψ + sinφ) = nλ должно совпадать с углом β = —α. Приняв во внимание правило знаков и учитывая соотношения вида φ = i — α и ψ = i + α, получают выражение 2 cos (ψ — i) sini = nλd, позволяющее по заданному углу падения и длине волны λ вычислить угол наклона зеркальной грани i, называемый «углом блеска» и изменяющийся у современных Э. В пределах 5—20°. Второе требование означает, что для спектра нулевого порядка, т. Е. При ψ = —φ, рассматриваемое направление должно совпадать с направлением β из условия минимумов при дифракции от отд. Зеркального элемента. A(sinα + sinβ) = kλ. Учёт соотношения — β = ψ + i даёт выражение 2sin i cos i = кλ/а, которое при известном профиле штриха i позволяет вычислить его ширину а.

Если условия 1-е и 2-е выполняются, максимум отражённой от решётки энергии располагается в направлении φ = 2i — ψ, совпадающем с направлением зеркального отражения от плоскости штриха. Отражательные решётки чаще всего используют в т. Н. Автоколлимационной схеме, для которой φ = ψ = i. Из условия максимумов для этого случая легко получить длину волны, которой соответствует максимум концентрации энергии. Nλmax = 2d sin i. Область длин волн вблизи λmax называется областью высокой концентрации энергии в данном порядке спектра n. Современные Э. В спектре одного порядка концентрируют до 70—80% энергии падающего излучения. Использование Э. Позволяет создавать спектральные приборы, не уступающие по светосиле лучшим приборам с дисперсионными призмами (См.

Дисперсионные призмы). В СССР изготовляют Э. С числом штрихов от 600 на 1 мм для видимой области до 0,3 штриха на 1 мм для далёкой инфракрасной области (длины волн Эшелетт500 мкм). Размеры Э. От 100 х 100 мм (100—300 штрихов на мм) до 300 х 300 мм для Э. С 12 и менее штрихами на 1 мм. Лит. Пейсахсон И. В., Оптика спектральных приборов, Л., 1975. Нагибина И. М., Интерференция и дифракция света, Л., 1974. Калитеевский Н. И., Волновая оптика, М., 1971. Л. Н. Капорский. Схематическое изображение участка поверхности эшелетта и хода лучей, падающих на него и дифрагирующих на нём. А — ширина зеркальной грани штриха. D — постоянная эшелетта. N — нормаль к общей поверхности эшелетта. N' — нормаль к зеркальной грани штриха («угол блеска»).

Ψ — угол падения лучей на эшелетт. Φ — угол дифракции. Α — угол падения лучей на зеркальную грань штриха. Β — угол дифракции от зеркальной грани штриха..