Комментарии 34
Кажется, что автор называет все дифракцией: дифракция, интерференция, дисперсия. Это все разные физические явления, пусть и выглядят с первого взгляда одинаково, как «радуга»
Не, я понимаю, о чём идёт речь -но я рассматриваю не с точки зрения академического интереса "рассмотрели и забыли", а с точки зрения "как энто самоэ применить то..." :-)
Поэтому и фокус смещён в сторону конечного результата, а уж как это назвать - дело десятое. Так, ради общего развития можно знать, и не более...
Погодите. Есть вещи принципиальные. Не мною сформулировано: есть два физических явления, которые могут привести к отклонению света от прямой линии - это преломление и дифракция. Это разные явления, в том числе, и с точки зрения их применения. Ньютон получал спектральное разложение света, пользуясь преломлением лучей в призме и частотной дисперсией показателя преломления света в ней. Если вы заявляете, что радуга в атмосфере - результат дифракции, вы банально вводите читателя в заблуждение. Это не "общее развитие", а как раз наоборот.
Автор вроде не претендует на ученого года, он любитель Поэтому можно не вдаваясь в подробности считать что дифракция и интерференция это одно и то же
Вообще-то дифракция это частный случай интерференции.
Не оскудела земля русская "Ванями"-инженерами)) на том и держится! Ваш энтузиазм вдохновляет)!
Если продолжать аналогию с грампластинкой, то можно ещё промодулировать силу давления резца звуковым сигналом, и тогда получится 2-мерная дифракционная решётка?
Например, показанная ниже самодельная машина, несмотря на казалось бы хлипкую конструкцию с 3D-печатными деталями, позволяет вполне уверенно наносить риски с промежутком всего лишь в 10 нм.
"Хлипкая" машина с конструкцией, использующей металлические бруски в палец толщиной.
И, кстати, 10нм промежутка - это сколько ждать-то придется, чтобы зачиркать хотя бы пару сантиметров?
о можно пойти и более ленивым путём;-) Приобрести, скажем, прозрачные дифракционные плёнки (их ещё продают под названием «голографические плёнки»)
По поводу 'ленивого пути' - есть ненужные старые устройства с экранами - то эти экраны можно разобрать. Там в слоях подсветки этих дифракционных пленок в несколько слоев вроде бы обычно. Только они там какие-то уж совсем мудреные.
Там, насколько я разбирался стоит рассеиватель и используется эффект полного внутреннего отражения, а не дифракционная плёнка. Поэтому - это была хорошая мысль, но не прокатит (к сожалению) :-)
На одной из картинок явно два слоя решеток "призма горизонтальная", "призма вертикальная" нарисованы же.
А свет от лампы до призм - чем проводится, что является световодом? ;-) Трапецеидальный световод, внутри которого свет доходит до рассеивателя, плотно прижатого (даже скорее приклеенного я бы сказал, но не уверен) к этому световоду. За счёт плотного контакта -свет начинает выходить наружу и перекрёстно перенаправляется (дополнительно перемешиваясь) на внешний рассеиватель.
Итог всех этих телодвижений: равномерное свечение внешнего рассеивателя :-)
Что там является световодом - не существенно. Смысл в том, что после разборки (если производитель не захотел все в один слоеный пирог склеить) появляется несколько листов пленки, пара из которых - ну очень на дифракционную решетку похожи. Вон у меня (прикольные, хоть и бесполезные) несколько в тумбочке таких валяются. Лазерным модулем посветишь - рассеивают луч в линию.
Ну одно могу только сказать, что я не знаю всех технологий, может ещё что то придумали....Единственный вариант понять - дифракционная плёнка или нет- посветить на неё смешанным светом (хотя бы фонариком) -будет разлагать на спектр, значит оно. Если не будет, - ну штош... :-)
P.S. от себя скажу, что запилить на базе токарного станка, прям оченно то, "по внутренней чуйке": мощная конструкция, настоящий токарный патрон (значит, мощный зажим заготовки), настоящий резец. Маленько только апнуть - чтобы резец приподнимало/опускало с большой частотой на маленькую высоту...
Единственный вариант понять - дифракционная плёнка или нет- посветить на неё смешанным светом (хотя бы фонариком) -будет разлагать на спектр, значит оно.
Уличные фонари(белые, диодные) сквозь эту пленку
Вполне себе разлагает.
Ну значит следующий эксперимент нужен :-) - можно ли её структуру перенести хоть на что то. Шоколадку подплавить в микроволновке (например), прижать к плёнке и в холоднильник. Конечно есть шанс эту плёнку запортить - так что если её не жалко :-)
Но у меня подозрение, что тут нечто иное. Тут микропризмы какие то скорее всего - как в лентикулярных открытках.
Не так. Если не разлагает - это точно не дифракционная решетка. А если разлагает - есть варианты, совершенно необязательно, что это именно решетка. И ещё более необязательно, что даже если это решетка, то её текстура на поверхности и доступна для физического взаимодействия.
Дифракция на призмах: так как этот вид далеко от нашего рассмотрения, отметим только без глубокого рассмотрения, что он относится к скорости движения света в материале и представляет собой преломление и дисперсию света.
ЧЗХ? При чем тут дифракция?
Например, показанная ниже самодельная машина, несмотря на казалось бы хлипкую конструкцию с 3D-печатными деталями, позволяет вполне уверенно наносить риски с промежутком всего лишь в 10 нм.
ЧЗХ х2. В видео написано, что line spacing 10 μm, какие, нахрен, нанометры?
Расстояние между щелями дифракционной решётки для белого света должно составлять порядка 1000-2000 линий/мм*, — только при такой частоте будет наблюдаться уверенная дифракция, если же частота будет меньше — эффекты будут, но гораздо менее выраженные, вплоть до полного пропадания при определённом пороговом пределе (который мне неизвестен).
*К примеру, компакт-диск (CD) имеет 625 линий/мм – поэтому уверенно и демонстрирует отражательную дифракцию на своей поверхности.
ЧЗХ х3. По-вашему же критерию, на CD-дисках дифракция видимого света неуверенная? На самом деле, как показывает опыт спектрометров, для видимого диапазона отлично подходят решетки и с 300 нитями на см, а 2000 уже даже много для красной зоны видимого спектра:
https://www.avantes.ru/spectrometer/grate/
В целом, статья про изобретение велосипеда с квадратными колесами.
Попробуйте учесть люфт в паре резьба/гайка на 1.25 на резьбовой шпильке, и все ваши одномикронные допуски пойдут по бороде даже без нагрузки. Причем люфт там будет неустранимый, т.к. на таких перемещениях он будет обусловлен упругими свойствами материала. Вот для кого, объясните, умные люди микрометрические винты придумали? Почему не взяли вместо них шпильку и гайку на 1.25? Возможно, они что-то знали и понимали? А вы понимаете, что точность в 1 мкм означает, что размер будет в пределах погрешности +- 500 нм? То есть расстояние между линиями, которое вы думаете, что сделали 1 мкм, в реальности будет от 500 до 1500 нм.
А, ну и какая, по-вашему, может быть глубина вашей риски, если у вас расстояние между рисками 1 мкм? Спойлер - 500 мкм максимум. И как вы будете наносить такую риску на вращающийся цилиндр? Я даже не спрашиваю, как и чем вы будете затачивать резец, предположим, вы его купили. Но у цилиндра есть биение, есть конусность и бочкообразность, есть просто нерегулярная неровность поверхности. У его установки в шпиндель есть биение. Это значит, что поверхность будет мотыляться относительно линии ведения кончика резца, и 250 нм мотыляния уже превратят вашу насечку из сплошной в прерывистую, с переменной глубиной, а в реальности вы даже до 1 мкм мотыляния вряд ли дойдете - а чем вы выставляться-то в шпинделе будете? Не говоря уже про упругие деформации цилиндра.
Возможно стоит смотреть в сторону фотохимии, как получают микроструктуры проецируя на фоторезист фотошаблоны, так же на заготовку покрытую фоторезистом можно проецировать лазер. Причём, лазерный луч можно модулировать по мощности, отклонять в небольших пределах электромагнитом (если закрепить на плоских пружинах) и т.п.
Есть вот такая EPROM-ка, выглядит потрясающе, на свету переливается точно бриллиант.
лазерный луч можно модулировать по мощности, отклонять в небольших пределах электромагнитом (если закрепить на плоских пружинах)
Поздравляю, вы изобрели привод оптических дисков
Оптический фонограф Эдисона :-)
Кстати, на досуге я таки попробую версию с подъемом и опусканием резца на вращающуюся заготовку.
Несмотря на то, что меня тут раскритиковали :-) - по практическому своему опыту могу сказать вот что: - я не первый день точу заготовки на этом станке по металлу (нет, не токарь я - хобби просто).
Так вот. На практике я заметил следующее и обычно это бывает при точении алюминия (может и на других металлах - но алюминий похоже лучше отражает свет и этот эффект более заметен) - что при определённых оборотах (довольно больших), -стандартного шага резца хватает, чтобы создать дифракционную поверхность! О_о
Обычно это происходит спонтанно: точишь грубо, снимая толстый слой металла. Потом решил "выгладить" поверхность - поднял обороты и пошёл съемом мелкого слоя - и поверхность стала переливаться всеми цветами радуги. Нет, не перегрев - специально останавливал, щупал. Именно распад света на составляющие.
И поэтому я еще тогда задумался, что это можно неким полезным образом использовать. Повторюсь - никакой фантастики - обычный резец (иногда даже довольно тупой) и большие обороты заготовки. Всё.
Либо привод шаговым двигателем поперечной подачи (это проще всего организовать) и большие обороты. подозреваю, что результат будет тот же.
Логически, таким методом дифракционная решётка не должна получаться - резец движется непрерывно. Практически, видимо на микроуровне наблюдается некое "врезание, упирание, резкий срыв" - что и даёт не гладкую поверхность, а микроструктуру.
Повторюсь, переливающуюся поверхность на алюминии наблюдал настолько многократно - что прям банальщина.
Охотно верю, неоднократно наблюдал радужные эффекты на точёных деталях.
Кстати!!! Меня тут осенило просто! :-D А ведь, если эмпирически наблюдается получение микроструктуры и, теоретически, её причиной является "врезание, упирание, резкий срыв" - то этим ведь можно управлять!!!О_о
То есть:
1. Смотрим под микроскопом, что там за структура. Если да, она есть (а куда ей деваться, если дифракция наблюдается визуально), то действуем далее:
2. За счёт:
- примагничивания резца к поверхности с определённой частотой (резец выполнен как соленоид);
- или подачи вибрации на него, разной частоты;
МОЖНО ДОБИТЬСЯ (теоретически!), того же самого эффекта, что и при подъёме резца! То есть, мы вибрацией или примагничиванием, управляем расстоянием между бороздками!
Вот это на мой взгляд, невероятно интересная мысль! Почему: тогда становится доступной скоростная обработка и получение нужной частоты бороздок -дифракционного цилиндра!
Это немного не то, что вы описывали изначально. Это работает, и давно всем известно почему: потому что это непрерывный процесс без перепозиционирования. А проблема биения решается, т.к. вы делаете поверхность и насечку в одну установку, поэтому резец огибает ровно ту поверхность, которую сам до этого сформировал при съеме. Ну, и у вас там никакого субмикронного шага нет, засуньте болванку под микроскоп и увидите, что шаг - несколько микрон. Если помните обороты, диаметр болванки и подачу - можно даже посчитать сколько конкретно.
Никаких срывов привлекать для объяснения не нужно, всë намного проще. На малом заглублении резца вы чисто геометрически не снимаете сплошной слой материала, а просто режете очень мелкую резьбу, шаг которой задан соотношением скорости вращения и продольной подачи. Но так можно получать только спиральные структуры, кольцевые не получить. Спиральные структуры тоже дают дифракцию, потому что линии спирали тоже параллельны, что вы и наблюдаете.
Ощущение от статьи двоякое.
С одной стороны, приятно видеть на ресурсе не очередное про модели с агентами, а про реальную жизнь и сделай сам.
С другой, мешать в одну кучу дисперсию показателя преломления и дифракцию (а заодно и интерференцию) - ну такое.
Плюсану пожалуй в итоге ))
Хотите ли вы дифрагировать так же, как хочу этого я?