ما هي المرشحات الضوئية؟

المرشحات الضوئية هو جهاز ينقل بشكل انتقائي الضوء بأطوال موجية مختلفة ، عادةً ما يكون زجاجًا مسطحًا أو جهازًا بلاستيكيًا في المسار البصري ، أو ملطخًا أو به طلاء تداخل. يتم وصف الخصائص البصرية للمرشحات بالكامل من خلال استجابتها للتردد ، والتي تحدد أن السعة والمرحلة لكل مكون تردد لإشارة الإدخال يتم تعديلهما من خلال المرشح.

تنقل المرشحات الضوئية الضوء بشكل انتقائي في نطاق طول موجي معين ، أي ألوان مختلفة بينما تحجب بقية الموجة. يمكنهم عادةً حجب الأطوال الموجية الأطول والأقصر (ممر النطاق) فقط من خلال أطوال موجية طويلة (تمريرة طويلة) ، أو أطوال موجية قصيرة (تمريرة قصيرة) ، أو نطاقات أطوال موجية. يمكن أن يكون نطاق المرور أضيق أو أوسع ؛ يمكن أن يكون الانتقال بين القمم القصوى والدقيقة حادًا أو لطيفًا.

يتم استخدامها بشكل شائع في التصوير الفوتوغرافي (حيث تُستخدم مرشحات المؤثرات الخاصة ومرشحات الامتصاص أحيانًا) ، وفي العديد من الأدوات البصرية ، وفي إضاءة المسرح اللوني. في علم الفلك ، تُستخدم المرشحات الضوئية للحد من انتقال الضوء في النطاقات الطيفية ذات الأهمية ، والمرشحات مطلوبة أيضًا في تطبيقات التألق مثل الفحص المجهري الفلوري والتحليل الطيفي الفلوري.

تصنيف المرشحات الضوئية

يمكن صنعه بعدة طرق. المرشح واحد منهم. يمكن أيضًا عمل المرشحات من الغاز أو المحلول. المرشح هو مرشح شائع ، وفقًا للخصائص الطيفية مقسمًا إلى مرشح نطاق التمرير ومرشح القطع ؛ ينقسم التحليل الطيفي إلى مرشح الامتصاص ومرشح التداخل. يتم استخدامه بشكل أساسي كمشتت مساعد ، كما هو الحال في مقاييس الطيف الشبكية المستخدمة كفاصل مستوى طيفي لإزالة التداخل الطيفي ذي الترتيب الأدنى. يستخدم أحادي اللون مرشح تداخل لفصل الضوء في نطاق نطاق ضيق للغاية.

مرشح الامتصاص

تصنع مرشحات الامتصاص عادة من الزجاج مع إضافة مركبات عضوية أو غير عضوية مختلفة. تمتص هذه المركبات بعض الأطوال الموجية للضوء وتنقل أخرى. يمكن أيضًا إضافة المركبات إلى البلاستيك (عادةً بولي كربونات أو أكريليك) لإنتاج مرشحات هلامية ، تكون أخف وزناً وأرخص من المرشحات ذات الأساس الزجاجي.

مرشح مزدوج اللون (مرشح التداخل)

يمكن تصنيع المرشحات ثنائية اللون (المعروفة أيضًا باسم المرشحات "العاكسة" "ذات الأغشية الرقيقة" أو "التداخل") عن طريق طلاء ركيزة زجاجية بسلسلة من الطلاءات الضوئية. تعكس المرشحات ثنائية اللون عادةً الجزء غير المرغوب فيه من الضوء وتنقل الباقي.

تعتمد المرشحات ثنائية اللون على مبدأ التداخل. تشكل طبقاتها سلسلة مستمرة من التجاويف العاكسة الرنانة مع الطول الموجي المطلوب. عندما تتداخل القمم والقيعان ، يتم التخلص من الأطوال الموجية الأخرى أو عكسها بشكل مدمر.

المرشحات ثنائية اللون مناسبة بشكل خاص للعمل العلمي الدقيق لأن نطاق ألوانها الدقيق يمكن التحكم فيه من خلال سماكة وترتيب الطلاء. عادة ما تكون أغلى بكثير وأكثر حساسية من مرشحات الامتصاص. يمكن استخدامها في أجهزة مثل المنشورات ثنائية اللون للكاميرات لفصل أشعة الضوء إلى مكونات ملونة مختلفة.

يعتمد مقياس التداخل Fabry-Perot على هذا المبدأ. يستخدم مرآتين لإنشاء مرنان. الطول الموجي الذي يمر من خلاله هو مضاعف تردد الرنين التجويفي. شكل آخر هو المكعب أو الألياف الشفافة التي تشكل نهايتها المصقولة مرآة مضبوطة لتتردد صداها مع طول موجي محدد. تستخدم هذه بشكل شائع لفصل القنوات في شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية باستخدام WDM عبر الألياف الضوئية لمسافات طويلة.

مرشح ممر الموجة

تنقل مرشحات تمرير النطاق نطاقًا موجيًا واحدًا فقط وتمنع الآخرين. يتم التعبير عن عرض المرشح على أنه نطاق الأطوال الموجية المسموح لها بالمرور ويمكن أن يكون أي شيء من أقل بكثير من الأنجستروم إلى عدة مئات من النانومترات. يمكن عمل هذا المرشح من خلال الجمع بين مرشح LP ومرشح SP.

أمثلة على مرشحات تمرير النطاق هي مرشح Lyot ومقياس التداخل Fabry-Perot. يمكن أيضًا تحويل المرشحتين إلى مرشحات قابلة للضبط بحيث يمكن للمستخدم تحديد الطول الموجي المركزي. غالبًا ما تُستخدم مرشحات Bandpass في علم الفلك لتسهيل مراقبة الخطوط الطيفية التي لها ارتباطات.

مرشح تمرير قصير

مرشح التمرير القصير (SP) هو تداخل بصري أو مرشح زجاجي ملون يخفف أطوال موجية أطول وينقل (عبر) أطوال موجية أقصر ضمن النطاق الفعال للطيف المستهدف (عادةً المناطق فوق البنفسجية والمرئية). في الفحص المجهري الفلوري ، غالبًا ما تُستخدم مرشحات التمرير القصير في المرايا ثنائية اللون ومرشحات الإثارة.

مرشح تمرير طويل

مرشحات التمرير الطويل (LP) عبارة عن مرشحات تداخل بصري أو مرشحات زجاجية ملونة تخفف أطوال موجية أقصر وتنقل (عبر) أطوال موجية أطول عبر النطاق الفعال للطيف المستهدف (الأشعة فوق البنفسجية أو المرئية أو الأشعة تحت الحمراء). في الفحص المجهري الفلوري ، غالبًا ما تُستخدم مرشحات التمرير الطويل في المرايا اللونية ومرشحات الحجب (الانبعاث).

تتميز المرشحات بنطاقات طيفية

تنقسم المرشحات إلى:بطول توزيع الطيف(أي منطقة الطيف):

مرشح الأشعة فوق البنفسجية

مرشح الضوء المرئي

مرشح الأشعة تحت الحمراء القريبة

مرشح الأشعة تحت الحمراء

مرشح الأشعة تحت الحمراء البعيدة

نطاق الطول الموجي الطيفي كما يلي:

مرشحات الأشعة فوق البنفسجية 180 ~ 400 نانومتر

مرشح الضوء المرئي 400 ~ 700nm

مرشح الأشعة تحت الحمراء القريبة 700 ~ 3000nm

مرشح الأشعة تحت الحمراء 3000nm ~ 10um

دور المرشحات في التصوير المرئي

1. تحسين التعرف على الألوان والتمييز بين الكائنات.

2. قم بتحسين التباين لرؤية الميزات المطلوبة بشكل أفضل.

3. تحسين دقة العدسة عن طريق تقصير نطاق الطول الموجي للتصوير.

4 ، يمكن القضاء على الضوء الساطع والنقاط الساخنة التي تنتجها سطح انعكاس عالية

معلومات الاتصال:

إذا كانت لديك أية أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا ومتطلباتنا ، سوف نتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.