আলোকবিজ্ঞান

সর্বনিম্ন বিচ্যুতি

প্রতিসম গমনে বিচ্যুতি সর্বনিম্ন — কাচের প্রতিসরাঙ্ক মাপার ক্লাসিক উপায়।

সর্বনিম্ন বিচ্যুতি — ইন্টারঅ্যাকটিভ আলোকবিজ্ঞান সিমুলেশন। প্রতিসম গমনে বিচ্যুতি সর্বনিম্ন — কাচের প্রতিসরাঙ্ক মাপার ক্লাসিক উপায়। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।

সর্বনিম্ন বিচ্যুতি

প্রতিসম পারাপারে বিচ্যুতি সর্বনিম্ন হয় — একটি কাচের প্রতিসরাঙ্ক পরিমাপের ধ্রুপদী পদ্ধতি।

প্রিজমের মধ্য দিয়ে রশ্মিপথ প্রতিসম হলে, বিচ্যুতি সর্বনিম্ন হয় এবং প্রতিসরাঙ্ক পরিমাপের জন্য জ্যামিতি সহজ হয়। বর্ণালিবীক্ষণযন্ত্র প্রায়ই সঠিক n(λ) নির্ধারণের জন্য এই কোণে সামঞ্জস্য করে।

• প্রতিসম গমনপথ
• প্রতিসরাঙ্ক n পরিমাপ করুন

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

প্রিজমের ভেতর দিয়ে একটি রশ্মি একটি বিশেষ আপতন কোণে তার ক্ষুদ্রতম সম্ভাব্য বিচ্যুতি কোণে পৌঁছায় — প্রতিসম গমন, যেখানে প্রিজমের ভেতরের রশ্মিটি ভিত্তির সমান্তরালে চলে। চওড়া-শীর্ষ প্রিজমের ন্যূনতম বিচ্যুতি কি বড়?

যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে

• হ্যাঁ — বড় শীর্ষ কোণ রশ্মিকে সামগ্রিকভাবে বেশি বাঁকায়, বড় ন্যূনতম বিচ্যুতি দেয়।
• বড় শীর্ষ কোণ ছোট ন্যূনতম বিচ্যুতি দেয়।
• ন্যূনতম বিচ্যুতি শীর্ষ কোণের ওপর নির্ভর করে না।

চলরাশির ভূমিকা

আপনি যা সেট করেন:

• শীর্ষ কোণ A (°)

আপনি যা মাপেন:

• সর্বনিম্ন বিচ্যুতি δ_min (°)

তদন্তটি কীভাবে চলে

1. min-deviation প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এই 60°/n=1.5 প্রিজমটি তার প্রতিসম-গমন আপতন কোণে সেট করা, যা বিচ্যুতি সর্বনিম্ন করে।
2. বিচ্যুতি রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য শীর্ষ কোণ সেট করুন (প্রতিসরাঙ্ক n = 1.5 স্থির), তারপর প্রিজম ঘোরান — টিল্ট স্লাইডার টেনে — যতক্ষণ না বিচ্যুতি রিডআউট পড়া বন্ধ করে আবার বাড়তে শুরু করে। সেই ক্ষুদ্রতম মান রেকর্ড করুন: এটিই ওই শীর্ষ কোণের সর্বনিম্ন বিচ্যুতি।

নিয়ন্ত্রক সমীকরণ

সর্বনিম্ন বিচ্যুতি সূত্র — n = sin((A+δmin)/2) / sin(A/2)

প্রতিসম গমনের আপতন কোণে (প্রিজমের ভিতরে রশ্মি ভূমির সমান্তরাল) বিচ্যুতি সর্বনিম্নে পৌঁছায়: δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A। এই বিশেষ কোণ পরীক্ষণাগতভাবে প্রিজমের প্রতিসরাঙ্ক নিখুঁতভাবে মাপতে ব্যবহৃত হয়।

প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়

• একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1.5 ব্যবহার করে δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
• ব্যাখ্যা করুন কেন প্রতিসম গমন (কাচের ভেতরে রশ্মি প্রিজমের ভিত্তির সমান্তরালে চলে) নির্দিষ্ট শীর্ষ কোণ ও প্রতিসরাঙ্কের জন্য ক্ষুদ্রতম সম্ভাব্য বিচ্যুতি দেয় — অন্য যেকোনো আপতন কোণ কম নয়, বেশি বিচ্যুতি দেয়।

ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়

• সর্বনিম্ন-বিচ্যুতি সূত্র উল্টে কাচের প্রতিসরাঙ্ক মাপা যায় শীর্ষ কোণ ও মাপা সর্বনিম্ন বিচ্যুতি থেকে: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2)। এটিই চিরায়িত প্রিজম-স্পেকট্রোমিটার কৌশল। যেকোনো আপতন কোণে না মেপে পরীক্ষণাগতভাবে সর্বনিম্ন খোঁজা (প্রিজম ধীরে ঘুরিয়ে বিচ্যুতি কোথায় কমা বন্ধ করে দেখা) কেন বেশি নির্ভরযোগ্য হতে পারে?
• বড় শীর্ষ কোণের প্রিজম সাদা আলোকে চওড়া বর্ণালিতে ছড়ায়। আপনার δ_min-বনাম-A সম্পর্ক দিয়ে ব্যাখ্যা করুন কেন সূক্ষ্মতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেজলিউশন দরকার হলে স্পেকট্রোমিটার নকশাকাররা বড় শীর্ষ কোণ বেছে নিতে পারেন।

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. সর্বনিম্ন বিচ্যুতি-তে স্বাগতম
2. প্রিজম নির্বাচন করুন
3. প্লে চাপুন
4. প্রতিসম পারাপার
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 →

স্নেলের প্রতিসরণ সূত্র