Uporaba uklonske mrežice

Animacija modelira uklonsko mrežico, ki jo predstavlja skupina vzporednih rež.Spreminjajmo valovno dolžino in glejmo, kje so osvetljena mesta. To so mesta, kjer da svetloba, ki prihaja po različnih poteh, konstruktivno interferenco.

Valovna dolžina (nm)

Animacija modelira uklonsko mrežico, ki jo predstavlja skupina vzporednih rež.  Spreminjajmo valovno dolžino in glejmo, kje so osvetljena mesta.  To so mesta, kjer da svetloba, ki prihaja po različnih poteh, konstruktivno interferenco. Zaradi uklona in interference svetlobe različnih rež dobimo pasove ojačitev in oslabitev.

Srednjo črto povzročajo svetlobni žarki, ki konstruktivno interferirajo v središču.  Črti nad in pod simetralo sta smeri konstruktivne interference. Tam je svetloba, ki prihaja iz neke reže, prepotovala eno valovno dolžino več od svetlobe iz sosednje reže.  Točkam  s tako interferenco pravimo maksimumi prvega reda.  Podobno velja za zgornji in spodnji žarek na zaslonu, pri katerih svetloba prepotuje do zaslona dve valovni dolžini več, kot svetloba njenih sosedov. Govorimo o maksimumih drugega reda.  Ta model nekoliko zavaja, saj osvetljenost  pri uklonu višjega reda upada, v našem primeru pa imamo za oba prikazana reda enako svetle točke.

Uklonske mrežice uporabljamo za preiskovanje svetlobnih spektrov različnih elementov.  Ko dobi atom dodatno energijo  (ga vzbudimo iz osnovnega stanja), sprošča energijo v obliki elektromagnetnih valov.  Valovna dolžina sproščene svetlobe je odvisna od energijskih nivojev v atomu.  Vsak atom seva svoj lasten svetlobni spekter  (različne valovne dolžine svetlobe, ki jo oddaja, ko sprošča energijo).  Če tako sproščena svetloba prehaja čez uklonsko mrežico, lahko vidimo spekter svetlobe tega elementa. Tako lahko spoznamo, iz katerih elementov je neznana snov.  Izviri bele svetlobe sevajo zvezen spekter (poglej primer z belo svetlobo).  Ko svetloba Sonca ali zvezd prehaja skozi pline v atmosferi, jo plini absorbirajo, ker ustreza njihovim lastnim spektralnim valovnim dolžinam.  Vodik bi na primer absorbiral svetlobo pri valovnih dolžinah njegovega lastnega spektra (poglej si primer s spektrom vodika).  Če astronomi gledajo svetlobo Sonca ali drugih zvezd skozi uklonsko mrežico, lahko ocenijo, kateri elementi so na Soncu ali zvezdah po tem, katere spektralne črte manjkajo v spektru bele svetlobe.