Решетка

Каркас из расположенных параллельно или пересекающихся друг с другом стержней

Решетка — это любая регулярно расположенная совокупность по существу идентичных, параллельных , удлиненных элементов. Решетки обычно состоят из одного набора удлиненных элементов, но могут состоять из двух наборов, в этом случае второй набор обычно перпендикулярен первому (как показано на рисунке). ^[1] Когда два набора перпендикулярны, это также известно как сетка (как в клетчатой ​​бумаге ) или сетка .

Как фильтры

Решетка, закрывающая слив (как показано на рисунке), может представлять собой набор железных прутьев (одинаковых удлиненных элементов), удерживаемых вместе (чтобы прутья были параллельны и равномерно распределены) более легкой железной рамой. Решетки над сливами и вентиляционными отверстиями используются в качестве фильтров , чтобы блокировать движение крупных твердых тел (например, людей) и обеспечивать движение жидкостей. Регистр — это тип решетки, используемый в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха , который пропускает воздух, задерживая твердые предметы.

• 
  Решетка - крышка водостока, древнеримская архитектура в Виндобоне , Австрия .
• 
  Канализационная решетка ( крышка люка ), по которой можно ездить, несмотря на то, что сквозь нее проходит вода
• 
  Решетка для дерева , по которой можно ходить, несмотря на то, что она пропускает воду

Как настил

Решетка также может поставляться в виде панелей, которые часто используются для настилов на мостах , пешеходных мостиках и переходных мостиках . Решетка может быть изготовлена ​​из таких материалов, как сталь , алюминий , стекловолокно . Стекловолоконная решетка также известна как решетка FRP . Они используются для оптимизации жесткости на изгиб при минимизации веса.

• 
  Крупный план противоскользящей решетки
• 
  Мост с решетчатой ​​палубой, проезжая часть
• 
  Решетки для прохода на электростанции

Оптическая решетка

Наложенные друг на друга прозрачные решетки, создающие муаровый узор

Графики синусоидального , квадратного , треугольного и пилообразного профилей.

Как оптические элементы, оптические решетки представляют собой изображения, имеющие характерный рисунок чередующихся параллельных линий. Линии чередуются между высокой и низкой отражательной способностью (черно-белые решетки) или высокой и низкой пропускающей способностью (прозрачно-непрозрачные решетки). Профиль решетки является функцией отражательной способности или пропускающей способности, перпендикулярной линиям. Эта функция, как правило, представляет собой прямоугольную волну , в которой каждый переход между линиями является резким.

Решетку можно определить по шести параметрам:

• Пространственная частота — это число циклов, занимающих определенное расстояние (например, 10 пар линий на миллиметр). Период решетки — это величина, обратная пространственной частоте, измеренной на расстоянии (например, 0,1 мм).
• Рабочий цикл — это относительная толщина высоких и низких линий. Рабочий цикл — это отношение ширины низкой линии (черной или непрозрачной) к одному целому периоду решетки.
• Профиль — это форма повторяющегося рисунка, который обычно представляет собой прямоугольную волну, но может также иметь любую периодическую форму ( синусоидальную волну , треугольную волну , пилообразную волну и т. д.).
• Контрастность — это мера разницы в яркости между высокими и низкими линиями решетки. Обычно она выражается как контраст Майкельсона : ^[2] разница между максимальной и минимальной яркостью, деленная на их сумму.
• Ориентация — это угол, который решетка образует с некоторой опорной ориентацией (например, осью Y на рисунке или другой решетки). Обычно измеряется в градусах или радианах.
• Фаза — это положение профиля решетки относительно некоторой опорной позиции. Обычно она измеряется в градусах (от 0 до 360 для одного полного цикла) или в радианах (2π для одного полного цикла). Например, две идентичные прозрачные решетки с 50% рабочим циклом и одинаковой ориентацией будут казаться полностью непрозрачными, только если относительная фаза равна π (180 градусов).

Решетки с синусоидальными профилями широко используются в оптике для определения передаточных функций линз . Линза будет формировать изображение синусоидальной решетки, которая по-прежнему будет синусоидальной, но с некоторым уменьшением контраста в зависимости от пространственной частоты и, возможно, некоторым изменением фазы. Раздел математики, занимающийся этой частью оптики, — это анализ Фурье , в то время как связанная с ним отрасль изучения — оптика Фурье . Решетки также широко используются в исследованиях зрительного восприятия . Кэмпбелл и Робсон продвигали использование синусоидальных решеток, утверждая, что человеческое зрение выполняет анализ Фурье на изображениях на сетчатке. ^[3]

Дифракционные решетки

Решетка также может относиться к дифракционной решетке : отражающий или прозрачный оптический компонент, на котором имеется множество тонких, параллельных , равномерно расположенных канавок. Они рассеивают свет, поэтому являются одним из основных функциональных компонентов во многих типах спектрометров , которые разлагают источник света на составляющие его компоненты длины волны.

Смотрите также

• Решетка (значения)
• Решетка (архитектура)
• Крышка люка
• Пешеходная инфраструктура

Ссылки

• Палмер, Кристофер, Справочник по дифракционным решеткам , 8-е издание, MKS Newport (2020). [2]

1. "[1] Архивировано 2014-07-02 в Wayback Machine " пользователем sanorient, Проект демонстраций frp.
2. Майкельсон, А. А. (1891). О применении интерференционных методов к спектроскопическим измерениям. I. Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал, пятая серия, 31, 338-346 и таблица VII.
3. Кэмпбелл, Ф. У. и Робсон, Дж. Г. (1968). Применение анализа Фурье к видимости решеток. Журнал физиологии, 197, 551-566.