衍射光栅计算器 衍射光栅计算器 计算器
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更新时间:2025.10.10
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API在线试用与对比

该API产品通过衍射光栅公式和计算器,帮助用户计算光线在多缝结构撞击时的路径变化,适用于分析光的衍射现象,支持多种光学现象的计算。

衍射光栅计算器验证工具

波长
入射角
光栅密度单位
入射角单位
输出角度单位
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async function calculatorDiffraction() {
    
    
    let url = 'https://openapi.explinks.com/您的username/v1/calculator_diffraction/saf20251007815808ddc9f9';
    
    const options = {
        method: 'POST',
        headers: {
            'Content-Type': 'application/json',
            'x-mce-signature': 'AppCode/{您的Apikey}'
            // AppCode是常量,不用修改; Apikey在‘控制台 -->API KEYs --> 选择’API应用场景‘,复制API key
        },
        body: {"wavelength":0,"incidenceAngle":0,"gratingDensityUnit":"mm","incidenceAngleUnit":"deg","outputAngleUnit":"deg","wavelengthUnit":"nm","gratingDensity":0}
    };
    
    try {
        const response = await fetch(url, options);
        const data = await response.json();
        
        console.log('状态码:', response.status);
        console.log('响应数据:', data);
        
        return data;
    } catch (error) {
        console.error('请求失败:', error);
        throw error;
    }
}

// 使用示例
calculatorDiffraction()
    .then(result => console.log('成功:', result))
    .catch(error => console.error('错误:', error));

更快的集成到AI及应用

无论个人还是企业,都能够快速的将API集成到你的应用场景,在多个渠道之间轻松切换。

API特性

精准计算,轻量返回
AI 模拟渠道
极简集成体验
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产品介绍
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衍射光栅计算器

这个衍射光栅计算器将帮助您了解当光线撞击具有多个开口(狭缝或刻线)的结构时会发生什么。光线在各个方向上发生衍射。我们的工具使用简单的衍射光栅公式来确定光线传播的路径。

💡 继续阅读以了解衍射的工作原理,或者如果您对其他光学现象感兴趣,可以查看斯涅尔定律计算器。

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什么是衍射?

衍射是当光线撞击障碍物或狭缝时发生的波现象。光线通过孔径后,会改变方向,通常导致波的扩散。

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什么是衍射光栅?

当光线撞击具有均匀分布孔径的障碍物时,就会发生衍射光栅现象。然后,光线发生衍射——每条光线都朝着稍微不同的方向传播。

只有当孔径之间的间距大于入射光线的波长时,衍射效应才可见。

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衍射光栅方程

如果入射光线垂直于光栅,您可以使用以下衍射光栅方程来找到光线衍射的方向:

a × λ = d × sin(θₐ)

如果入射光线以角度θ₀与孔径相遇,您还需要将其包含在计算中:

a × λ = d × (sin(θₐ) - sin(θ₀))

参数说明:

  • λ 是入射光线的波长
  • d 是光栅间距
  • θₐ 是光线a的初始方向和衍射方向之间的角度
  • a 是表示衍射图像阶数的正非零整数,a = 1, 2, 3...
🌰

计算示例

例如,对于以30°角入射的光线(sin 30° = 0.5),前三个衍射图像的方程将具有以下形式:

一级衍射: 1 × λ = d × (sin(θ₁) - 0.5)

二级衍射: 2 × λ = d × (sin(θ₂) - 0.5)

三级衍射: 3 × λ = d × (sin(θ₃) - 0.5)

您可以手动计算方向,或使用这个衍射光栅计算器为您完成计算!

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衍射光栅的工作原理

衍射光栅是一种光学元件,可以帮助您将白光分解为与给定波长相关的不同颜色。最简单的光栅类型是具有大量平行、等间距狭缝的光栅。

当您将白光照射到它们上面时,光会发生衍射。您会看到每种颜色以不同的角度偏转,并注意到实际上白光是由许多颜色组成的。

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日常生活中的衍射实例

衍射是光在通过边缘或狭缝时发生弯曲的现象。只有当障碍物的大小与入射波的数量级相同时,衍射才会发生。通过狭缝后,弯曲的波可以结合(干涉),加强或削弱波。衍射取决于狭缝大小和波长。

在日常生活中,您可以观察到衍射的效应,例如:

  • CD或DVD上的彩虹图案
  • 全息图
  • 日冕和月冕
  • 日落时太阳的红色
  • 光在门角的弯曲
  • 尽管存在障碍物,声音仍能传播
  • 水波绕过固定物体弯曲

CD是衍射光栅的日常例子,镜面CD表面的衍射光栅由等宽度和等距离行中均匀间隔的凹坑形成。结果就是您在看光盘时看到的熟悉的彩虹图案。

常见问题

560纳米光的二级衍射图像在什么角度?

假设光栅密度为1,000线/毫米,λ = 560 nm,入射角θₐ = 30°,二级图像将出现在38.32°。

1. 计算光栅间距:d = 10⁻³ m/1 × 10⁻³ = 10⁻⁶ m

2. 使用公式:a × λ = d × sin(θₐ)

3. 插入数据:2 × 560 × 10⁻⁹ m = 10⁻⁶ m × sin(30°) = 38.32°

如果二级图像出现在30°,波长是多少?

如果光栅密度为4,000线/毫米,波长将为625 nm。计算方法:

1. 找到光栅间距:d = 10⁻³ m/4 × 10⁻³ = 2.5 × 10⁻⁶ m

2. 修改衍射光栅方程:λ = (d × sin(θₐ))/a

3. 输入数据:λ = (2.5 × 10⁻⁶ m × sin(30°))/2 = 625 nm

什么是光的衍射?

衍射是光在通过边缘或狭缝时发生弯曲的现象。只有当障碍物的大小与入射波的数量级相同时,衍射才会发生。通过狭缝后,弯曲的波可以结合(干涉),加强或削弱波。衍射取决于狭缝大小和波长。

衍射光栅的日常例子是什么?

CD是衍射光栅的日常例子,镜面CD表面的衍射光栅由等宽度和等距离行中均匀间隔的凹坑形成。结果就是您在看光盘时看到的熟悉的彩虹图案。

API接口列表
衍射光栅计算器
衍射光栅计算器
1.1 简要描述
衍射光栅计算器
1.2 请求URL
/username/v1/calculator_diffraction/001
1.3 请求方式
POST
1.4 入参
参数名 参数类型 默认值 是否必传 描述
wavelength number 560 入射光的波长值
incidenceAngle number 0 光线入射到光栅的角度,0度表示垂直入射
gratingDensityUnit string mm 光栅密度的测量单位
incidenceAngleUnit string deg 入射角的测量单位
outputAngleUnit string deg 衍射角度的输出单位
wavelengthUnit string nm 波长的测量单位
gratingDensity number 1000 单位长度内的光栅线数
1.5 出参
参数名 参数类型 默认值 描述
gratingSpacing number 计算得出的光栅间距值,单位为米
fifthOrder number 第五级衍射的角度值
secondOrder number 第二级衍射的角度值
firstOrder number 第一级衍射的角度值
fourthOrder number 第四级衍射的角度值
outputAngleUnit string 所有衍射角度的单位
thirdOrder number 第三级衍射的角度值
1.6 错误码
错误码 错误信息 描述
FP00000 成功
FP03333 失败
1.7 示例
参考上方对接示例