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波長をどのように測定できますか?

特定の波長範囲と利用可能な機器に応じて、光の波長またはその他の電磁放射を測定する方法はいくつかあります。

1。回折格子:

* 原則: この方法では、回折光が均一に間隔を置いた表面である回折格子を使用します。線間の間隔は、異なる波長の光が回折される角度を決定します。

* それがどのように機能するか: 光が格子を通り抜け、明るいバンドとダークバンドのパターン(干渉パターン)がその背後の画面に表示されます。明るいバンドと回折角の間の距離は、光の波長に関連しています。

* 利点: 特に可視光のために、正確で広く使用されています。

* 短所: 適切に整合したセットアップと較正された回折格子が必要です。

2。干渉計:

* 原則: 干渉計は、波の干渉を使用して波長を測定します。光のビームを2つのパスに分割し、それらを再結合します。作成された干渉パターンは、パスの長さの違いと光の波長に依存します。

* それがどのように機能するか: 経路の長さの差を調整することにより、干渉パターンがシフトされ、波長はシフトの量から計算できます。

* 利点: 赤外線範囲とマイクロ波範囲であっても、波長を測定するのは非常に正確です。

* 短所: セットアップと操作に複雑になる場合があります。

3。分光計:

* 原則: 分光計は光をその異なる波長に分離し、スペクトルを作成します。スペクトル上の特定の波長の位置は、その値に対応します。

* それがどのように機能するか: 光はプリズムまたは回折格子を通過し、異なる波長を分離します。分散光は、各波長の強度を測定するセンサーによって検出されます。

* 利点: 多くの異なるソースの波長を同時に測定できます。

* 短所: 干渉計よりも正確ではありませんが、多くのアプリケーションにとって非常に有用です。

4。波長計:

* 原則: これらのデバイスは、通常、光学要素と電子センサーの組み合わせを使用して、光の波長を測定するように特別に設計されています。

* それがどのように機能するか: 通常、ファブリーペロット干渉計を使用します。これは、光の波長に依存する干渉フリンジを作成します。フリンジ間隔を測定することにより、波長を決定できます。

* 利点: 非常に正確でユーザーフレンドリーで、研究や産業環境に最適です。

* 短所: 他の方法と比較して高価になる場合があります。

5。その他の方法:

* Michelson干渉計: 光の速度を測定するために使用される古典的な干渉計ですが、波長を測定するためにも使用できます。

* ヤングのダブルスリット実験: 回折格子と同様ですが、2つのスリットのみで、干渉パターンも作成されます。

* ホログラフィ: 光の干渉を使用して、3D画像を記録および再構築します。プロセスで使用される光の波長を測定するために使用できます。

メソッドの選択は、波長範囲、目的の精度、利用可能なリソースなどの要因に依存します。

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