আলোকবিজ্ঞান

একক-চিড় অপবর্তন

একটি একক ছিদ্র আলোকে একটি প্রশস্ত কেন্দ্রীয় ম্যাক্সিমামে ছড়িয়ে দেয়, সাথে অস্পষ্ট পার্শ্ব লোব থাকে; প্রথম অন্ধকার ব্যান্ড থাকে a·sinθ = λ-তে।

একক-চিড় অপবর্তন — ইন্টারঅ্যাকটিভ আলোকবিজ্ঞান সিমুলেশন। একটি একক ছিদ্র আলোকে একটি প্রশস্ত কেন্দ্রীয় ম্যাক্সিমামে ছড়িয়ে দেয়, সাথে অস্পষ্ট পার্শ্ব লোব থাকে; প্রথম অন্ধকার ব্যান্ড থাকে a·sinθ = λ-তে। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।

একক-চিড় অপবর্তন

একটি একক চিড় আলোকে একটি প্রশস্ত কেন্দ্রীয় চরমে এবং কম উজ্জ্বল পার্শ্ব লতিতে ছড়িয়ে দেয়; প্রথম অন্ধকার ডোরা থাকে a·sinθ = λ-তে।

একটি একক ছিদ্র আলোকে সিংক-আকৃতির প্যাটার্নে অপবর্তিত করে। প্রথম অন্ধকার ডোরা ঘটে যখন a sinθ = λ, যা কেন্দ্রীয় লতির কৌণিক প্রস্থ নির্ধারণ করে। সরু চিড় প্যাটার্নকে প্রশস্ত করে—আলোক বিভেদন ক্ষমতার সীমা এবং অপবর্তন গ্রেটিং-এর ভিত্তি।

a sin θ = mλ
প্রশস্ত কেন্দ্রীয় চরম

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 একক সরু চিড়ের ভেতর দিয়ে যাওয়া আলোও পর্দায় প্যাটার্নে ছড়ায় (অপবর্তন), উজ্জ্বল কেন্দ্রীয় ব্যান্ডের দুপাশে ম্লান ফ্রিঞ্জ। চওড়া চিড় কি এই অপবর্তন প্যাটার্নটিকে সরু চিড়ের চেয়ে বেশি না কম ছড়ায়?

যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে

কম — চওড়া চিড় সরু, বেশি সংকুচিত অপবর্তন প্যাটার্ন দেয়।
চওড়া চিড় প্যাটার্ন বেশি ছড়ায়।
চিড়ের প্রস্থ অপবর্তন প্যাটার্নের বিস্তারকে প্রভাবিত করে না।

চলরাশির ভূমিকা

আপনি যা সেট করেন:

চিড়ের প্রস্থ a (µm)

আপনি যা মাপেন:

প্রথম ন্যূনতমের অবস্থান y (mm)

তদন্তটি কীভাবে চলে

single-slit প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 550 nm; পর্দা চিড় থেকে 100 cm দূরে।
প্রথম-ন্যূনতম অবস্থান রিডআউট চালু করুন।
প্রতিটি ট্রায়ালে চিড়ের প্রস্থ সেট করুন এবং প্রথম অন্ধকার ফ্রিঞ্জের (ন্যূনতম) অবস্থান রেকর্ড করুন।

নিয়ন্ত্রক সমীকরণ

একক-চিড়ের প্রথম অপবর্তন ন্যূনতম — a·sinθ = mλ

a প্রস্থের একক চিড় তার প্রথম অন্ধ ফ্রিঞ্জ (মিনিমা) দেয় L দূরত্বের পর্দায় কোণ/অবস্থান y = λL/a-তে — দ্বি-চিড় ফ্রিঞ্জ ব্যবধানের মতোই একই সূত্র-গঠন, কিন্তু শাসিত চিড়ের নিজের প্রস্থ দিয়ে, দুই চিড়ের ব্যবধানে নয়।

প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়

একটি ট্রায়ালের জন্য λ = 550 nm, L = 100 cm ব্যবহার করে y = λL/a নির্ণয় করুন (একক রূপান্তর করে y-কে mm-এ — এটি প্রথম অন্ধ ফ্রিঞ্জের অবস্থান, m = 1)। সারণির সাথে তুলনা করুন।
এই সূত্রের আকৃতিকে দ্বি-চিড় ফ্রিঞ্জ সূত্রের সাথে তুলনা করুন, কিন্তু লক্ষ্য করুন এটি দুই চিড়ের ব্যবধান নয়, একক চিড়ের প্রস্থ a ব্যবহার করে। ব্যাখ্যা করুন কেন সরু একক চিড় বেশি চওড়া কেন্দ্রীয় অপবর্তন প্যাটার্ন দেয় — সহজাত ধারণার বিপরীত, কিন্তু একই 1/প্রস্থ স্কেলিংয়ের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।

ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়

এই একই পদার্থবিজ্ঞান (সরু ছিদ্র আলো বেশি অপবর্তিত করে) যেকোনো লেন্স বা দূরবীক্ষণ যন্ত্র কতটা ধারালোভাবে ফোকাস বা সূক্ষ্ম বিবরণ বিভেদ করতে পারে তার একটি মৌলিক সীমা নির্ধারণ করে — অপবর্তন সীমা। ব্যাখ্যা করুন কেন বড় দূরবীক্ষণ ছিদ্র (দ্বি-চিড়ের চওড়া ব্যবধানের মতো) ঝাপসা নয়, বরং ধারালো রেজলিউশন দেয়।
একক চিড়ের অপবর্তন প্যাটার্নে একটি কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ব্যান্ড থাকে দুপাশে ক্রমশ ম্লান পার্শ্ব-ব্যান্ড; দ্বি-চিড়ের ব্যতিচার প্যাটার্নে প্রায় সমান উজ্জ্বলতার অনেক ঘন-সন্নিবিষ্ট ফ্রিঞ্জ থাকে, সবই একটি বৃহত্তর একক-চিড় অপবর্তন খামের ভেতরে। ব্যাখ্যা করুন কেন বাস্তব দ্বি-চিড় পরীক্ষণে (অশূন্য প্রস্থের চিড়ে) আসলে দুটি প্রভাবই মিলিত দেখা যায়।

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

একক-চিড় অপবর্তন-এ স্বাগতম
চিড় নির্বাচন করুন
প্লে চাপুন
প্রশস্ত কেন্দ্রীয় চরম
বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
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