O que é uma grade em chamas?

Uma grade em chamas é um tipo de grade de difração, usada em espectroscopia, com ranhuras moldadas em triângulos retos para concentrar a luz em um comprimento de onda específico. A luz pode ser transmitida ou refletida com alta eficiência, no comprimento de onda exato necessário para uma aplicação. O ângulo de chama controla qual comprimento de onda é difratado do feixe de luz geral. Quando uma grade em chamas é integrada a dispositivos ópticos, as aplicações em química, biologia, telecomunicações e astronomia são beneficiadas pela análise de comprimentos de onda de luz específicos.

O comprimento de onda produzido pela grade em chamas depende do ângulo da chama. Para esse comprimento de onda especificado, a eficiência absoluta do feixe de luz separado é muito alta, mas muito menor para outros comprimentos de onda de luz no espectro. Outra característica da grade é como ela lida com a luz difusa, que é fortemente influenciada pela maneira como a grade é fabricada. Níveis baixos de luz difusa resultam em instrumentos ópticos mais eficientes e medições científicas precisas.

Os engenheiros usam uma grade em chamas para medições precisas de muitas coisas. Tais experimentos são realizados para analisar as interações dos átomos e estudar as características das moléculas nos laboratórios de física. A análise da luz também ajuda a aprender sobre diferentes estrelas localizadas a milhões de anos-luz de distância, ou determinar quais substâncias existem nas atmosferas de planetas distantes. Grelhas semelhantes são usadas em redes de fibra óptica para permitir que mais dispositivos e pessoas se comuniquem em sistemas únicos.

Astronomia é uma área em que a grade em chamas é comumente usada. A precisão é aproveitada por sistemas como o espectrógrafo echelle echelle HARPS (High Accuracy Speed ​​Radial Speed ​​Velocity) no Chile, América do Sul. Ele analisou milhares de estrelas e usou medidas sutis para descobrir planetas em partes distantes do universo. Como com outros aspectos da grade em chamas, a resolução é determinada matematicamente. O número de ranhuras na grade e sua ordem de difração são usados ​​em uma equação para calcular a resolução.

A primeira grade de difração foi feita na década de 1780 e o conceito foi refinado na década de 1800. A produção de grade em chamas avançou no século 21 para atender às demandas de fabricação automatizada, processamento de semicondutores, sistemas a laser e instrumentos médicos. Sistemas automatizados são usados ​​até para controlar o ângulo de chama das ranhuras. Milhares de ranhuras podem ser ajustadas em um milímetro de espaço, todos com ângulos e formas precisos.