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一缕光可以分解出多少种色彩

03月29日 11:36 马鞍山手机网

一缕光可以分解出多少种色彩?当今技术所能达到的最高理论值是:四亿两千种。这正是中国日前成功刻制出的一种精密光学元件 中阶梯光栅的 拿手好戏 。

中国科学家将通过这双感知色彩的最强 眼睛 ,更精确地破解各种物质的 身份密码 ,并在天文观测、通信、高能、信息存储、新能源等领域发挥巨大作用。

在中国科学院长春光学精密机械和物理研究所(简称 长春光机所 )的一间实验室里,这一世界上面积最大、精度最高的中阶梯光栅,就像一块银灰色、不透明的 玻璃窗 ,平平无奇。但是,当数以百万计的色彩从它的身体里折射出来时,它宛若宇宙的 魔方 。

由长春光机所刻制出的高精度中阶梯光栅,它是当前世界上已知精度最高、面积最大的光栅。

解析物质的 身份密码

光栅,顾名思义,就是光的栅栏。其实,世间万物本无 颜色 ,我们感知到的色彩,只是光在物体上被吸收、反射后,再折射到我们的眼睛里,在人脑中根据生活经验产生了视觉效应。

缤纷的花朵、绿色的田野、黄色的沙砾 在光谱科学家看来,世间万物都发射着不同的光波。从微观的角度看,不同元素、不同分子结构都可以让一个物体拥有不同的特征波长。因此,物质的光谱信息就像人的指纹一样,是分析其物质成分的 身份密码 。

光栅越强,我们能分析出的物质成分就越多,就能更深入地探究世界的奥妙。 项目负责人唐玉国说,一般来说,光栅面积越大,集光率和分辨本领就越高;光栅的精度越高,信噪比就越低。但是,同时将光栅 做大 和 做精 则属于世界性难题。

长春光机所成功制刻出的中阶梯光栅面积为400毫米 500毫米,比当前世界上可知最先进的、应用在美国夏威夷凯克天文望远镜上的光栅,更大、更精密。它在1毫米的范围内有6000个刻槽,精度达到了惊人的10纳米。

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