আলোকবিজ্ঞান

অপবর্তন গ্রেটিং

অনেক ছিদ্র ম্যাক্সিমামগুলোকে d·sinθ = mλ-তে সরু উজ্জ্বল ক্রমে রূপান্তরিত করে — এটাই স্পেকট্রোমিটারের ভিত্তি।

অপবর্তন গ্রেটিং — ইন্টারঅ্যাকটিভ আলোকবিজ্ঞান সিমুলেশন। অনেক ছিদ্র ম্যাক্সিমামগুলোকে d·sinθ = mλ-তে সরু উজ্জ্বল ক্রমে রূপান্তরিত করে — এটাই স্পেকট্রোমিটারের ভিত্তি। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।

অপবর্তন গ্রেটিং

অনেক চিড় চরমগুলোকে d·sinθ = mλ-তে সরু উজ্জ্বল ক্রমে তীক্ষ্ণ করে তোলে — স্পেকট্রোমিটারের ভিত্তি।

N-সংখ্যক সমান্তরাল চিড় d sinθ = mλ শর্ত পূরণকারী কোণে গঠনমূলকভাবে ব্যতিচার ঘটায়, যা শক্তিকে তীক্ষ্ণ বর্ণালী ক্রমে কেন্দ্রীভূত করে। বেশি রেখা ঘনত্ব d তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভেদন ক্ষমতা উন্নত করে—তাই নির্ভুল স্পেকট্রোমিটারে গ্রেটিং প্রিজমের স্থান নেয়।

• d sin θ = mλ
• তীক্ষ্ণ ক্রম

তদন্ত সংক্ষিপ্তসার

ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন

ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।

মূল প্রশ্ন

একটি অপবর্তন গ্রেটিংয়ে শত শত ঘন সান্নিধ্যের সমান্তরাল চিড় থাকে (প্রতি মিলিমিটারে রেখা সংখ্যায় মাপা)। বেশি লাইন/mm-এর গ্রেটিং কি প্রথম উজ্জ্বল শিখরটিকে বড় না ছোট কোণে অপবর্তিত করে?

যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে

• বড় কোণ — বেশি লাইন/mm মানে চিড়ের ব্যবধান ছোট, যা অপবর্তন প্যাটার্নকে চওড়া কোণে ছড়ায়।
• ঘন গ্রেটিং ছোট অপবর্তন কোণ দেয়।
• অপবর্তন কোণ প্রতি mm-তে রেখা সংখ্যার ওপর নির্ভর করে না।

চলরাশির ভূমিকা

আপনি যা সেট করেন:

• প্রতি mm-তে রেখা সংখ্যা

আপনি যা মাপেন:

• প্রথম-ক্রম কোণ θ (°)

তদন্তটি কীভাবে চলে

1. grating প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 500 nm।
2. প্রথম-ক্রম অপবর্তন কোণ রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালে গ্রেটিংয়ের রেখা-ঘনত্ব সেট করুন এবং প্রথম-ক্রম উজ্জ্বল-ফ্রিঞ্জ কোণ রেকর্ড করুন।

নিয়ন্ত্রক সমীকরণ

অপবর্তন গ্রেটিং সমীকরণ — d·sinθ = mλ

d চিড়-ব্যবধানের গ্রেটিং উজ্জ্বল ফ্রিঞ্জ দেয় যেখানে d·sin θ = mλ (পরপর ক্রমের জন্য m = 1, 2, 3...)। ঘন গ্রেটিং (ছোট d, প্রতি mm-তে বেশি রেখা) নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে বড় কোণে অপবর্তিত করে।

প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়

• একটি ট্রায়ালের জন্য চিড়-ব্যবধান d = 1/(প্রতি mm রেখা) mm-এ নির্ণয় করুন, তারপর λ = 500 nm সহ d·sin θ = λ থেকে θ বের করুন (একক সাবধানে)। সারণির সাথে তুলনা করুন।
• ব্যাখ্যা করুন, বেশি রেখা-ঘনত্ব (প্রতি mm-তে বেশি রেখা) মানে ছোট চিড়-ব্যবধান d, আর d·sinθ = λ হওয়ায় একই তরঙ্গদৈর্ঘ্য শর্ত মেটাতে বড় কোণ θ লাগে।

ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়

• অপবর্তন গ্রেটিং বেশিরভাগ স্পেকট্রোমিটারের হৃদয়: একই গ্রেটিং থেকে ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভিন্ন কোণে অপবর্তিত হয়ে আলোক-উৎসের বর্ণালি স্থানিকভাবে আলাদা করে বিশ্লেষণযোগ্য করে। ব্যাখ্যা করুন কেন ঘন গ্রেটিং (বেশি লাইন/mm) ভালো তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেজলিউশন দেয় — এটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য-পরিসরকে চওড়া কৌণিক পরিসরে ছড়ায়।
• CD বা DVD-র প্রতিফলনে যে রঙিন রামধনু দেখেন তা অপবর্তন-গ্রেটিং আচরণ — ডিস্কের ঘন সান্নিধ্যের ডেটা-ট্র্যাকগুলো প্রতিফলন গ্রেটিংয়ের মতো কাজ করে। ব্যাখ্যা করুন কেন CD-কে ভিন্ন ভিন্ন কোণে হেলালে ভিন্ন রং সবচেয়ে উজ্জ্বল দেখায়।

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. গ্রেটিং-এ স্বাগতম
2. গ্রেটিং নির্বাচন করুন
3. প্লে চাপুন
4. তীক্ষ্ণ বর্ণালি ক্রম
5. বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
6. আপনি এটি করেছেন!

দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।

ইন্টারঅ্যাকটিভ ল্যাব খুলুন →

ল্যাব শিট ডাউনলোড করুন →

ব্যতিচার ও অপবর্তন