| آرایه‌ای تکراری از عناصر پراشان ، نظیر روزنه‌ها یا موانع ، که اثر آنها ایجاد تغییرات تناوبی در فاز ، دامنه یا هر دوی آنها در یک موج خروجی است یک توری پراش نامیده می‌شود. یکی از ساده‌ترین انواع این آرایشها پیکربندی چند شکافی است. نوری که توسط اشکال سطحی دوره‌ای گوناگون پراکنده شده است در بازتابش از این توری با رابطه فازی مشخصی بهم می‌رسند و نقش تداخلی بوجود می‌آورند که با نقش که از تراگسیل بوجود می‌آید، کاملا مشابه است. |
|
تاریخچه و سیر تحولی
اولین بار توری توسط
دیوید ریتنهاوس David Rittenhouse اخترشناس آمریکایی در حدود سال 1785-114 ابداع شده است. چند سال بعد از ابداع توری توسط دیوید ریتنهاوس ،
فرانهوفر کاملاً مستقل از او مجدداً اصول آن را کشف کرد و تا آنجا ادامه داد که توانست هم به نظریه و هم به تکنولوژی توریها کمک‌های عمده‌ای کند.
مکانیک کوانتومی که سالهای نخستین دهه 1920 مراحل تکاملی خود را پیمود نخست در پهنه
فیزیک اتمی گسترش خود را آغاز کرد.
پیشگویی‌هایی از ساختار جز به جز
اتم هیدروژن به عمل آمده بود که از راه تابش گسیلنده آن نمودار می‌شد و طیف نهایی زمینه اساسی اثبات آن را فراهم می‌کرد. نیاز به توریهای پهن‌تر و بهتر نمایان می‌شد
طیف سنج‌های نوری که در گستره‌ای از
اشعه ایکس ملایم تا
فرو سرخ بکار می‌افتند، از توجهی دائمی برخوردار شدند. اخیرا کیفیت توریهای با قدرت تفکیک زیاد را بطور چشمگیری بالا برده‌اند.
انواع توری
توری تراگسیل دامنه
بهترین نوع توری ، مجموعه چند شکافی است که معمولاً از یک شبکه سیم نازک یا نخ به دور شکافها پیچیده شده است و میان دو پیچ موازی به عنوان فاصله ساز کشیده شده است. یک
جبهه موج در عبور از چنین دستگاهی بطور متناوب به نواحی کدر و شفاف برخورد می‌کند، بطوری که دامنه آن دستخوش نوعی مدولاسیون می‌شود. بنابراین یک پیکربندی چند شکافی
توری تراگسیل دامنه نامیده می‌شود.
توری تراگسل فاز
نوع متداولتر توری تراگسیل از راه خط کشی یا پدید آوردن خراشهای موازی در روی یک سطح شیشه‌ای تمیز و تخت ساخته می‌شود. هر یک از این خراشها به عنوان یک
چشمه نور پراکنده بکار می‌رود و مجموع آنها آرایه‌ایی منظم از چشمه‌های خطی تشکیل می‌دهند. هنگامی که توری کاملا شفاف باشد بطوری که مدولاسیون دامنه چشم پوشیدنی باشد تغییرات منظم در ضخامت توری در عرض این توری ، یک مدولاسیون فاز ایجاد می‌کند و در این صورت یک
توری تراگسیل داریم.
ساخت توری
- امروزه توریها را با خط کشی ورقه‌های نازک آلومینیوم که روی ورقه‌های شیشه‌ای تخت ، تبخیر شده‌اند ساخته می‌شود. آلومینیوم که نسبتا گرم است فرسودگی اندکی در ابزار الماسی ویژه خط کشی ایجاد می‌کند و در ناحیه فرابنفش نیز بازتابگر بهتری است. ساخت توریهای خط کشی شده بینهایت مشکل است به میزان نسبتاً کمی ساخته می‌شوند. دو عمل ، اغلب توریها از طریق ریخته‌گری پلاستیکی با کیفیت فوق‌العاده مطلوب و یا از روی توریها دو گرفتی خط کشی شده مادر ساخته می‌شوند.
- توری دو بعدی: آنچه در بالا بررسی کردیم مربوط به توری خطی بود در اینجا حالت مربوط به یک آرایه منظم دو بعدی از عناصر پراشان را در نظر بگیرید که بطور عمودی با موج تخت روشن شده است، هر جزء کوچک همچون یک چشمه همدوس نور رفتار می‌کند و به علت تناوبی بودن شبکه گسیلنده‌ها ، هر موج خارج شونده نسبت به موجهای دیگر یک رابطه فازی ثابت دارد اکنون امتداد‌هایی وجود خواهد داشت که تداخل سازنده در آنها حاکم است. این پدیده را می‌توان به نگاه مرکزی به یک چشمه نقطه‌ای از طریق یک تکه پارچه نازک با بافت شطرنجی یا یک چای صاف کن فلزی زیر مشاهده کرد. تصویر پراشیده بطور موثر ، برهمنهی دو نقش توری است که بر هم عمود باشند.
- توری سه بعدی: یک آرایه منظم فضایی از مراکز پراکندگی مسلما بیشینه‌های تداخلی در امتدادهای مرجع پدید خواهد آورد. ماکس فون لاؤه ایده نبوغ آسای استفاده از اتمهای دارای فاصله منظم در درون یک بلور را به عنوان توری سه بعدی به تصور در آورد. لاؤه باریکه باریکی از تابش سفید را به روی یک بلور منفرد هدایت کرد. صفحه حساس فیلم یک نقش فرانهوفر را آشکار ساخت که از آرایه‌ای از لکه‌های دقیقا جایگزیده تشکیل یافته بود.
پراش ذرات ابر و مشاهده آنها
هاله یا تاج که غالباً اطراف
خورشید یا
ماه مشاهده می‌شود از پراش توسط قطره‌های کتره‌ای بخار آب یعنی ذرات ابر ناشی می‌شود. اگر می‌خواهید این اثر را نسخه برداری کنید لایه بسیار نازکی از پودر طلق را روی یک
اسلاید میکروسکوب بمالید و سپس آنرا از راه دمیدن در هوا پخش کنید. سپس با آن به یک چشم نقطه‌ای نور سفید نگاه کنید باید نقشی از حلقه‌های رنگین هم مرکز و روشن که یک قرص مرکزی سفید را در بر گرفته‌اند ببینید. اگر فقط یک نور سفید تار می‌بینید، بدانید که نتوانسته‌اید توزیعی از قطرات با اندازه‌های تقریباً مساوی ایجاد کنید نقش‌های بسیار زیبایی از سیستم حلقه‌های تقریبا هم مرکز را می‌توان از طریق یک شبکه جوراب نایلونی معمولی مشاهده کرد.
مباحث مرتبط با عنوان
