Hoe kan de golflengte worden gemeten?

Er zijn verschillende manieren om de golflengte van licht of andere elektromagnetische straling te meten, afhankelijk van het specifieke golflengtebereik en de beschikbare apparatuur:

1. Diffractie rooster:

* principe: Deze methode maakt gebruik van een diffractierooster, een oppervlak met veel gelijkmatig verdeelde lijnen die licht verschillen. De afstand tussen de lijnen bepaalt de hoek waarop verschillende golflengten van licht worden afgebogen.

* hoe het werkt: Licht wordt door het rooster geleid en een patroon van heldere en donkere banden (interferentiepatroon) verschijnt op een scherm erachter. De afstand tussen de heldere banden en de diffractiehoek is gerelateerd aan de golflengte van het licht.

* Voordelen: Nauwkeurig en veel gebruikt, vooral voor zichtbaar licht.

* Nadelen: Vereist een goed uitgelijnde opstelling en een gekalibreerd diffractierooster.

2. Interferometer:

* principe: Een interferometer gebruikt de interferentie van golven om hun golflengte te meten. Het splitst een lichtstraal in twee paden en recombineert ze vervolgens. Het gecreëerde interferentiepatroon hangt af van het verschil in padlengte en de golflengte van het licht.

* hoe het werkt: Door het padlengteverschil aan te passen, wordt het interferentiepatroon verschoven en kan de golflengte worden berekend uit de hoeveelheid verschuiving.

* Voordelen: Zeer nauwkeurig voor het meten van golflengten, zelfs in de infrarood- en magnetronbereiken.

* Nadelen: Kan complex zijn om in te stellen en te werken.

3. Spectrometer:

* principe: Een spectrometer scheidt licht in zijn verschillende golflengten, waardoor een spectrum ontstaat. De positie van een bepaalde golflengte op het spectrum komt overeen met de waarde ervan.

* hoe het werkt: Licht wordt door een prisma of diffractierooster geleid, dat de verschillende golflengten scheidt. Het gedispergeerde licht wordt vervolgens gedetecteerd door een sensor, die de intensiteit van elke golflengte meet.

* Voordelen: Kan de golflengten van veel verschillende bronnen tegelijkertijd meten.

* Nadelen: Minder nauwkeurig dan interferometers, maar nog steeds erg nuttig voor veel toepassingen.

4. Golflengtemeter:

* principe: Deze apparaten zijn specifiek ontworpen om de golflengte van licht te meten, meestal met behulp van een combinatie van optische elementen en elektronische sensoren.

* hoe het werkt: Ze gebruiken meestal een Fabry-Pérot-interferometer, die interferentieranden creëert die afhankelijk zijn van de golflengte van het licht. Door de randafstand te meten, kan de golflengte worden bepaald.

* Voordelen: Zeer nauwkeurig en gebruiksvriendelijk, ideaal voor onderzoeks- en industriële omgevingen.

* Nadelen: Kan duur zijn in vergelijking met andere methoden.

5. Andere methoden:

* Michelson Interferometer: Een klassieke interferometer die wordt gebruikt om de lichtsnelheid te meten, maar kan ook worden gebruikt om de golflengte te meten.

* Young's dubbele spleet experiment: Vergelijkbaar met het diffractierooster, maar met slechts twee spleten, wat ook een interferentiepatroon creëert.

* holografie: Gebruikt de interferentie van licht om 3D -afbeeldingen op te nemen en te reconstrueren. Het kan worden gebruikt om de golflengte te meten van het licht dat in het proces wordt gebruikt.

De keuze van de methode hangt af van factoren zoals het golflengtebereik, de gewenste nauwkeurigheid en de beschikbare bronnen.