Kırınım ağı

küçükresim|250px|Bir kırınım ağı örneği Optikte kırınım ağı, ışığın kırınım yolu ile farklı yönlerdeki hüzmelere dağılmasını sağlayan periyodik bir optik alettir. Buz hüzmelerin yönü ağın periyoduna ve gelen ışığın dalga boyuna bağlıdır. Kırınım ağlarının temel prensipleri ilk kez 17. yüzyılda astronom James Gregory tarafından keşfedilmiştir. David Rittenhouse ilk kırınım ağını 1785'te üretmiştir. Kırınım ağları günümüzde lazerler, hologramlar ve spektrometreler gibi birçok optik aygıt ve üründe kullanılmaktadır. CD ve DVD gibi optik disk'lerdeki ışık yansımaları kırınım ağlarının etkilerine örnek gösterilebilir. ==Temel prensipleri== küçükresim|300px|Kırınım ağı denklemi Kırınım ağlarının temeli girişim ve kırınım ilkelerine dayalıdır. Huygens- Fresnel ilkesi ilerleyen bir dalga cephesinin her noktasının bir noktasal dalga kaynağı olarak görülebileceğini öne sürer; dalganın sonraki bir pozisyondaki cephesi bu kaynaklardan çıkan dalgaların yapıcı ve yıkıcı girişimi ile elde edilebilir. Kırınım ağlarındaki periyodik yapılar ise geçirgen veya yansıtıcı olabilir. Bu ağlardan yansıyan veya geçen ışığın kırınım sonucu oluşturduğu dalgalar ağın periyoduna ve ışığın havadaki dalga boyuna göre yapıcı veya kırıcı girişim yapar. Işığın dağılma özelliği sonucu farklı ayrık dalga boyları için farklı açılarda hüzmeler oluşur. Kırınım ağlarının çalışma prensibi kırınım ağı formülü ile özetlenebilir: :sin \theta_i + sin \theta_m = m \frac{\lambda}{d} Bu formülde \theta_i ağa gelen düzlem dalganın geliş açısı, \theta_m ise dağılma açısıdır. \lambda ve d ise sırasıyla ışığın dalga boyunu ve ağın periyodunu gösterir. m katsayısı ise sadece tam sayı değerler alır ve kırınımın mertebesini belirtir. Sıfırıncı mertebede herhangi bir kırınım gözlenmez. Kırınımın mertebesi yükseldikçe ışığın yoğunluğu azalır. Buna karşın daha yüksek mertebelerdeki dalga boyları birbirinden daha kolay ayırt edilebilir; bu durum açısal dağılma olarak nitelendirilmektedir. Açısal dağılma, :\mathcal{D}=\frac{d \theta_m}{d \lambda}=\frac{m}{d cos \theta_m} şeklinde ifade edilebilir. Kırınım ağının çözünüm gücü \mathcal{R} ise kırınım mertebesi ile periyodik yapı sayısının çarpımına denk düşer. Genellikle kırınım ağları yansıma veya geçirme prensipleri ile çalışır. Geçirgen ağlar ise genlik ağları ve faz ağları olarak ikiye ayrılır: genlik ağlarda opak, faz ağlarında ise transparan periyodik yarıkların kullanılması ile ışığın modülasyonu gerçekleşir. Yansıtıcı ağlar genellikle alüminyumun termal buharlaştırılma ile cam yüzeye çökeltilmesi ile üretilir. Kırınım ağları aynı zamanda transparan bir malzemedeki kırınım indisinin periyodik bir şekilde değiştirilmesi ile de elde edilebilir; bu ağlar holografik hacim ağları olarak bilinmektedir. ==Galeri== File:Rainbow on CD-ROM.jpg|Bir CD-ROM'da kırınım sonucu oluşan gök kuşağı deseni File:An incandescent light-bulb viewed through a transmissive diffraction grating.jpg|Bir kırınım ağından geçen ampul ışığı File:Argon laser beam and diffraction mirror.png|Argon lazerinin bir yansıtıcı kırınım ağı ile dağılması File:PhaseGrating Transmission Small.jpg|Bir faz kırınım ağı File:"Lines made with light" - diffraction gratings at the UK ATC (15555795912).jpg|Endüstriyel üretim kırınım ağları File:Diffraction grating surface.jpg|Bir kırınım ağındaki yarıklar ==Ayrıca bakınız== * Fotonik kristal * Fourier optiği * Fraunhofer kırınımı ==Kaynakça== ;Bibliyografi * * ==Dış bağlantılar== * Kırınım ağları notları (İngilizce) * Kırınım ağları (İngilizce) Kategori:Kırınım Kategori:Optik aletler Kategori:Fotonik