Rejilla

Marco de barras espaciadas que son paralelas o se cruzan entre sí

Una rejilla es cualquier conjunto de elementos alargados, paralelos y esencialmente idénticos, espaciados de forma regular . Las rejillas suelen estar formadas por un único conjunto de elementos alargados, pero pueden estar formadas por dos conjuntos, en cuyo caso el segundo conjunto suele ser perpendicular al primero (como se ilustra). [1] Cuando los dos conjuntos son perpendiculares, esto también se conoce como cuadrícula (como en el papel cuadriculado ) o malla .

Como filtros

Una rejilla que cubre un desagüe (como se ilustra) puede ser una colección de barras de hierro (los elementos idénticos y alargados) unidas (para garantizar que las barras sean paralelas y estén espaciadas regularmente) por un marco de hierro más liviano. Las rejillas sobre desagües y respiraderos se utilizan como filtros , para bloquear el movimiento de sólidos grandes (por ejemplo, personas) y para permitir el movimiento de líquidos. Un registro es un tipo de rejilla que se usa en calefacción, ventilación y aire acondicionado , que transmite aire, al mismo tiempo que detiene objetos sólidos.

Como cubierta

Las rejillas también pueden presentarse en paneles que se utilizan a menudo para cubiertas de puentes , pasarelas y pasarelas . Las rejillas pueden estar hechas de materiales como acero , aluminio y fibra de vidrio . Las rejillas de fibra de vidrio también se conocen como rejillas de FRP . Se utilizan para optimizar la rigidez a la flexión y minimizar el peso.

Rejilla óptica

Rejillas transparentes superpuestas que generan un patrón Moiré
Gráficas de perfiles senoidales , cuadrados , triangulares y de diente de sierra .

Como elementos ópticos, las rejillas ópticas son imágenes que tienen el patrón característico de líneas alternas y paralelas. Las líneas alternan entre alta y baja reflectancia (rejillas negras-blancas) o alta y baja transmitancia (rejillas transparentes-opacas). El perfil de la rejilla es función de la reflectancia o transmitancia perpendicular a las líneas. Esta función es generalmente una onda cuadrada , en la que cada transición entre líneas es abrupta.

Una rejilla se puede definir mediante seis parámetros:

  • La frecuencia espacial es el número de ciclos que ocupan una distancia determinada (por ejemplo, 10 pares de líneas por milímetro). El período de la rejilla es el inverso de la frecuencia espacial, medida en distancia (por ejemplo, 0,1 mm).
  • El ciclo de trabajo es el espesor relativo de las líneas altas y bajas. El ciclo de trabajo es la relación entre el ancho de la línea baja (negra u opaca) y un período completo de la rejilla.
  • El perfil es la forma del patrón repetitivo, que normalmente es una onda cuadrada pero también puede ser cualquier patrón periódico ( onda sinusoidal , onda triangular , onda de diente de sierra , etc.).
  • El contraste es una medida de la diferencia de luminancia entre las líneas altas y bajas de la rejilla. Generalmente se expresa como contraste de Michelson : [2] la diferencia entre la luminancia máxima y mínima dividida su suma.
  • La orientación es el ángulo que forma la rejilla con alguna orientación de referencia (como el eje y en una imagen o en otra rejilla). Generalmente se mide en grados o radianes.
  • La fase es la posición del perfil de la rejilla en relación con una posición de referencia. Generalmente se mide en grados (de 0 a 360 para un ciclo completo) o en radianes (2π para un ciclo completo). Por ejemplo, dos rejillas transparentes idénticas con un ciclo de trabajo del 50 % y la misma orientación aparecerán completamente opacas solo si la fase relativa es π (180 grados).

Las rejillas con perfiles de onda sinusoidal se utilizan ampliamente en óptica para determinar las funciones de transferencia de lentes . Una lente formará una imagen de una rejilla de onda sinusoidal que sigue siendo sinusoidal, pero con cierta reducción en su contraste dependiendo de la frecuencia espacial y posiblemente algún cambio en la fase. La rama de las matemáticas que se ocupa de esta parte de la óptica es el análisis de Fourier, mientras que la rama de estudio asociada es la óptica de Fourier . Las rejillas también se utilizan ampliamente en la investigación sobre la percepción visual . Campbell y Robson promovieron el uso de rejillas de onda sinusoidal argumentando que la visión humana realiza un análisis de Fourier en las imágenes de la retina. [3]

Rejillas de difracción

El término rejilla también puede referirse a una rejilla de difracción : un componente óptico reflectante o transparente en el que hay muchas ranuras finas, paralelas y espaciadas de manera uniforme. Dispersan la luz, por lo que son uno de los principales componentes funcionales de muchos tipos de espectrómetros , que descomponen una fuente de luz en sus componentes de longitud de onda constituyentes.

Véase también

Referencias

  • Palmer, Christopher, Manual de rejilla de difracción , octava edición, MKS Newport (2020). [2]
  1. ^ "[1] Archivado el 2 de julio de 2014 en Wayback Machine " por sanorient, El Proyecto de Demostraciones de frp.
  2. ^ Michelson, AA (1891). Sobre la aplicación de métodos de interferencia a mediciones espectroscópicas. I. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, Quinta serie, 31, 338-346 y Lámina VII.
  3. ^ Campbell, FW y Robson, JG (1968). Aplicación del análisis de Fourier a la visibilidad de las rejillas. Journal of Physiology, 197, 551-566.
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