CD-skiva och våglära, (gitter)?

På en CD-skiva lagras information digitalt. Den digitala informationen representeras av fördjupningar eller avsaknad av fördjupningar (se figur). Informationen avläses med hjälp av en laserstråle vars diameter är större än fördjupningarnas bredd. Laserstrålen passerar genom ett skikt av polykarbonat och reflekteras mot ett aluminiumskikt. Det reflekterande ljusets intensitet avläses av en detektor.

När laserstrålen träffar en fördjupning reflekteras ljuset både från fördjupningens botten och omgivningen. Detta leder till att detektorn registrerar en kraftigt minskad intensitet jämfört med då ljuset reflekterats mot ett område utan fördjupning. Låg intensitet kan då t.ex. tolkas som en nolla.

Laserljusets våglängd i luft är 780 nm och brytningsindex för polykarbonat är 1,55.

Hur djupa bör fördjupningarna vara för att detektorn ska kunna registrera en kraftigt minskad intensitet (utsläckning) av laserljuset?

Jag slog upp våglängden för aluminium $λ = 394, 401 n m λ = 396, 152 n m$ och brytningsindex för luft $\approx 1, 00028$ . Då min teori är att det borde vara totalreflektion och att jag bör använda gitterformlen då bilden ovanifrån kan tolkas som ett gitter $d \cdot \sin (α) = k \cdot λ$ men det d kan enbart ge mig ett vågrätt avstånd så vet jag ej hur jag ska kunna använda detta för att få djupet (ett lodrätt avstånd).

Kan även vara så att jag är inne på felspår.

Skillnad i gångväg för de två ljusstrålarna är det lodräta djupet (*2) i urgröpningen eftersom lasern lyser vinkelrätt mot skivan. Som du förstått ska det avståndet ha ett speciellt förhållande till våglängden för att utsläckning ska uppstå i detektorn.
Du ska räkna med laserljusets våglängd i mediet som utgör gångvägsskillnaden.

Rita figur med en ljusstråle från lasern som reflekteras på toppen och en ljusstråle som reflekteras i botten på urgröpningen. Och sedan träffar detektorn. Då kommer du att förstå.

Grejen med laserljus jämfört med ljus från glödlampa eller LED är att alla ljusstrålar från laser lämnar lasern med samma fas, dvs de ”går i takt”. Hur ska de anlända till detektorn för att de ska släcka ut varandra?

Tack för snabbt svar!

Då får jag följande $\frac{λ_{1}}{λ_{2}} = \frac{n_{2}}{n_{2}} \to \frac{790 \cdot 10^{- 9}}{λ_{2}} = \frac{1, 55}{1, 00028} \to λ_{2} \approx 503 n m$ och sedan använder jag $∆ s = (2 k - 1) \cdot \frac{λ}{2}$ för destruktiv interferens och sätter k=1 och får $∆ s \approx 252 n m$ vilket är dubbelt så mycket som svaret är nämligen 126nm.

Jag undrar varför det blir hälften av vad jag har fått?

Har du tänkt på att ljusstrålen skall gå den extra sträckan 2 ggr?

Tack!

Det var det jag hade glömt.

Svara

Visa senaste svar