Решетка

Каркас из разнесенных стержней, параллельных или пересекающих друг друга.

Решетка — это любой регулярно расположенный набор по существу одинаковых, параллельных , вытянутых элементов. Решетки обычно состоят из одного набора удлиненных элементов, но могут состоять из двух наборов, и в этом случае второй набор обычно перпендикулярен первому (как показано на рисунке). ^[1] Когда два набора перпендикулярны, это также называется сеткой (как в сетке бумаги ) или сеткой .

В качестве фильтров

Решетка, закрывающая слив (как показано на рисунке), может представлять собой набор железных стержней (идентичных удлиненных элементов), скрепленных вместе (чтобы стержни были параллельны и равномерно расположены) более легкой железной рамой. Решетки над стоками и вентиляционными отверстиями используются в качестве фильтров , чтобы блокировать движение крупных твердых тел (например, людей) и обеспечивать движение жидкостей. Регистр — это тип решетки, используемой в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха , которая пропускает воздух, останавливая при этом твердые предметы.

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

В качестве настила

Решетки также могут состоять из панелей , которые часто используются для настилов мостов , пешеходных мостов и подиумов . Решетка может быть изготовлена ​​из таких материалов, как сталь , алюминий , стекловолокно . Решетка из стекловолокна также известна как решетка FRP . Они используются для оптимизации жесткости на изгиб при минимизации веса.

• 
  Крупным планом вид противоскользящей решетки
• 
  Мост, показывающий поверхность движения палубной решетки
• 
  Решетки дорожек на электростанции

Оптическая решетка

Наложенные прозрачные решетки, создающие муаровый узор.

Графики синусоидального , квадратного , треугольного и пилообразного профилей.

В качестве оптических элементов оптические решетки представляют собой изображения, имеющие характерный рисунок из чередующихся параллельных линий. Линии чередуются между высоким и низким коэффициентом отражения (черно-белые решетки) или высоким и низким коэффициентом пропускания (прозрачно-непрозрачные решетки). Профиль решетки является функцией коэффициента отражения или пропускания, перпендикулярного линиям. Эта функция обычно представляет собой прямоугольную волну , поскольку каждый переход между строками является резким.

Решетка может определяться шестью параметрами:

• Пространственная частота — это количество циклов, занимающих определенное расстояние (например, 10 пар линий на миллиметр). Период решетки является обратной величиной пространственной частоты, измеренной на расстоянии (например, 0,1 мм).
• Рабочий цикл — это относительная толщина верхних и нижних линий. Коэффициент заполнения — это отношение ширины нижней линии (черной или непрозрачной) к одному целому периоду решетки.
• Профиль — это форма повторяющегося узора, который обычно представляет собой прямоугольную волну, но также может быть любым периодическим узором ( синусоидальная волна , треугольная волна , пилообразная волна и т. д.).
• Контраст — это мера разницы в яркости между верхними и нижними линиями решетки. Обычно это выражается как контраст Майкельсона : ^[2] разница между максимальной и минимальной яркостью делится на их сумму.
• Ориентация — это угол , который образует решетка с некоторой базовой ориентацией (например, с осью Y на изображении или с другой решеткой). Обычно измеряется в градусах или радианах.
• Фаза — это положение профиля решетки относительно некоторой исходной позиции. Обычно он измеряется в градусах (от 0 до 360 за один полный цикл) или в радианах (2π за один полный цикл). Например, две одинаковые прозрачные решетки с коэффициентом заполнения 50% и одинаковой ориентацией будут казаться полностью непрозрачными только в том случае, если относительная фаза равна π (180 градусов).

Решетки с синусоидальным профилем широко используются в оптике для определения передаточных функций линз . Линза будет формировать изображение синусоидальной решетки, которая по-прежнему будет синусоидальной, но с некоторым снижением ее контрастности в зависимости от пространственной частоты и, возможно, с некоторым изменением фазы. Раздел математики, занимающийся этой частью оптики, — это анализ Фурье , а связанный с ним раздел — оптика Фурье . Решетки также широко используются в исследованиях зрительного восприятия . Кэмпбелл и Робсон продвигали использование синусоидальных решеток, утверждая, что зрение человека выполняет анализ Фурье изображений на сетчатке. ^[3]

Дифракционные решетки

Решетка также может относиться к дифракционной решетке : отражающему или прозрачному оптическому компоненту, на котором имеется множество мелких, параллельных , равномерно расположенных канавок. Они рассеивают свет и являются одним из основных функциональных компонентов многих видов спектрометров , которые разлагают источник света на составляющие его компоненты длины волны.

Смотрите также

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

Рекомендации

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

1. «[1] Архивировано 2 июля 2014 г. в Wayback Machine » от sanorient, Демонстрационный проект frp.
2. Майкельсон, А.А. (1891). О применении интерференционных методов к спектроскопическим измерениям. I. Философский журнал и журнал науки Лондона, Эдинбурга и Дублина, пятая серия, 31, 338–346 и табличка VII.
3. Кэмпбелл, Ф.В., и Робсон, Дж.Г. (1968). Применение анализа Фурье к видимости решеток. Журнал физиологии, 197, 551–566.