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दरार परीक्षण में विवर्तन प्रभाव

हाँ - अब कुछ बातें हमें स्पष्ट हो रही हैं!

अब हम परिचयात्मक अध्याय के किसी एक वीडियो से आरंभिक आश्चर्यजनक टिप्पणियों को आसानी से समझा सकते हैं।

इसमें हमने एक सिंगल गैप देखा, जिसके गैप की चौड़ाई धीरे-धीरे कम होती गई जब तक कि गैप पूरी तरह से बंद नहीं हो गया। स्क्रीन पर कोई यह देख सकता है कि कैसे विवर्तन पैटर्न विस्तृत हुआ, गहरा हुआ और अंत में पूरी तरह से गायब हो गया।

यह चौड़ा हो गया क्योंकि पहले विवर्तन न्यूनतम की दूरी भट्ठा चौड़ाई के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जैसा कि हमने अभी देखा है। यह पहला न्यूनतम इसलिए तेजी से आगे की ओर बढ़ता है, जबकि अंतराल करीब खराब हो जाता है, और इस प्रकार केंद्रीय अधिकतम तेजी से व्यापक हो जाता है।

यह भी कहा जाना चाहिए कि प्रयोग की शुरुआत में देखने की स्क्रीन पर प्रकाश स्थान का व्यास लगभग वैसा ही होता है जैसा कि लेजर से निकलने वाली प्रकाश किरण का होता है। यह अवलोकन अपेक्षित है यदि कोई शास्त्रीय किरण प्रकाशिकी से शुरू करता है। दूसरी ओर, देखे गए विवर्तन पैटर्न को विवर्तन के माध्यम से प्रकाश के तरंग मॉडल में समझाया जा सकता है। जाहिर है, हालांकि, इस्तेमाल की गई तरंग दैर्ध्य के संबंध में स्लिट चौड़ाई का आकार भी एक भूमिका निभाता है - यदि स्लिट बहुत बड़ा है, तो प्रयोग की शुरुआत में, स्लिट चौड़ाई की तुलना में शायद ही कोई विवर्तन होता है। इस तथ्य को बाद में वापस किया जाएगा जब यह विवर्तन के माध्यम से संकल्प की सीमा के मुद्दे पर आता है, जहां कोई विवर्तन प्रभाव को कम करने के लिए सबसे बड़ी संभव स्लिट चौड़ाई प्राप्त करने का प्रयास करता है।

हमारे पिछले निष्कर्षों पर एकल झिरी विवर्तन का प्रभाव (दोहरा या एकाधिक भट्ठा)

चूंकि विवर्तन भी प्रत्येक दरार प्रयास के साथ होता है, हमें अपने पिछले परिणामों के परिणामों पर विचार करना होगा। हालाँकि, ये बहुत सरल हैं:

मल्टीपल स्लिट का प्रत्येक स्लिट व्यूइंग स्क्रीन पर सिंगल स्लिट का विवर्तन पैटर्न बनाता है। चूंकि विभिन्न स्लिट एक साथ पास हैं, ये सभी विवर्तन आंकड़े देखने की स्क्रीन पर लगभग एक ही क्षेत्र को कवर करते हैं। व्यूइंग स्क्रीन पर एक निश्चित कोण पर मल्टीपल स्लिट इंटरफेरेंस को अब केवल उस सीमा तक देखा जा सकता है, जहां सिंगल स्लिट प्रकाश को इस दिशा में गिरने देता है।

इसका एक उदाहरण: यदि मल्टीपल स्लिट इंटरफेरेंस का मुख्य अधिकतम, व्यूइंग स्क्रीन पर सिंगल स्लिट के न्यूनतम विवर्तन के साथ मेल खाता है, तो इस बिंदु पर व्यूइंग स्क्रीन डार्क रहती है।

इसलिए, एकल झिरी के लिए पाया गया तीव्रता वितरण एक बहु-स्लिट के पीछे की तीव्रता प्रोफ़ाइल के लिए पिछले सूत्र में एक अतिरिक्त (रूप) कारक के रूप में जोड़ा जाता है, जिसके व्यक्तिगत स्लिट्स की एक सीमित स्लिट चौड़ाई होती है और अब इसे पहले की तरह असीम रूप से संकीर्ण नहीं देखा जा सकता है।

एक बहु भट्ठा के पीछे वास्तविक तीव्रता वक्र मैं। (विकिरणित तीव्रतामैं।0, अंतराल की संख्या एन, गैप दूरी जी, गैप चौड़ाई , स्क्रीन रिक्ति एस, तरंगदैर्ध्य मैं, देखने का दृष्टिकोण α) निम्नलिखित सूत्र देता है:

मैं।=मैं।0पापएनजीमैंमैंपापαपापजीमैंमैंपापα2पापमैंमैंपापαमैंमैंपापα2

कृपया ध्यान दें कि हम जिस सूत्र को बहु अंतराल के लिए जानते हैं वह पहले कारक से मेल खाता है और सूत्र जो हमने अभी-अभी एकल अंतराल के लिए पाया है वह दूसरे कारक से मेल खाता है!

यदि आप एक ग्राफ में परिणाम को देखते हैं, तो हमारे पिछले परिणाम को सिंगल स्लिट के अतिरिक्त कारक के साथ गुणा करने का मतलब निम्न है: सिंगल स्लिट की तीव्रता वक्र को मल्टीपल स्लिट के ऊपर रखा जाता है, यानी यह अपना लिफाफा वक्र बनाता है। (धराशायी नीला)। निम्नलिखित ग्राफ ट्रिपल गैप के लिए खींचा गया है, लाल वक्र वास्तविक तीव्रता प्रोफ़ाइल को दर्शाता है।

"ओवरमॉल्डिंग प्रक्रिया" को बेहतर ढंग से दर्शाने के लिए, के ट्रिपल गैप की अधिकतम तीव्रता 9मैं।0 पर 1 सामान्यीकृत। हम देख सकते हैं कि अतिरिक्त सिंगल-स्लिट फैक्टर नए मिनिमा को उन बिंदुओं पर मजबूर करता है जहां मल्टीपल स्लिट के व्युत्पन्न तीव्रता प्रोफाइल में कोई मिनिमा नहीं हो सकता है। एकल झिरी तीव्रता वक्र के सभी शून्यों पर, दो पदों का गुणनफल भी अब शून्य हो गया है। ऊपर की आकृति में, बिंदुओं पर ट्रिपल गैप का एक माध्यमिक अधिकतम होता है ±12मैंएस केवल एकल झिरी के न्यूनतम प्रथम विवर्तन के साथ मेल खाता है। परिणामी तीव्रता वहां शून्य है। भट्ठा पर विवर्तन पर विचार किए बिना, हम पहले से ही एक अवशिष्ट चमक की उम्मीद कर सकते थे।

निम्नलिखित फोटो में हम स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि कैसे एक डबल स्लिट का हस्तक्षेप पैटर्न, जिसमें अपेक्षाकृत चौड़ा स्लिट होता है, तत्कालीन "संकीर्ण" विवर्तन लिफाफे के कारण जल्दी से बाहर की ओर कमजोर हो जाता है। तीव्रता का मुख्य भाग एकल झिरी के पहले दो विवर्तन मिनीमा के बीच के क्षेत्र पर केंद्रित होता है (यहां दो प्रथम क्रम विवर्तन मिनीमा का मतलब है, जो केंद्रीय विवर्तन अधिकतम के बारे में सममित हैं)।

अब हम इस तस्वीर की तुलना उस तस्वीर से कर सकते हैं जिसने यंग के डबल स्लिट प्रयोग की शुरुआत की थी। यहां डबल स्लिट में काफी संकरी स्लिट चौड़ाई थी, जिसके कारण एक व्यापक विवर्तन लिफाफा हुआ। इसलिए, डबल-स्लिट इंटरफेरेंस मैक्सिमा की तीव्रता पहले की तरह जल्दी से कम नहीं होती है। इस कारण से, इस फ़ोटो को आपको आरंभ करने के लिए भी चुना गया था, ताकि शुरू में आपको होने वाले अतिरिक्त सिंगल स्लिट विवर्तन से बचाया जा सके।


वीडियो: Wave Optics. वव ऑपटकस. Part-1. 12th Class. Physics. Hindi Medium (अगस्त 2022).