ন্যূনতম বিচ্যুতি: প্রিজমের ভেতর দিয়ে প্রতিসম গমন
1 · প্রত্যাশা করুন
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?
- 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।
2 · প্রস্তুতি
- min-deviation প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এই 60°/n=1.5 প্রিজমটি তার প্রতিসম-গমন আপতন কোণে সেট করা, যা বিচ্যুতি সর্বনিম্ন করে।
- বিচ্যুতি রিডআউট চালু করুন।
- 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।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| শীর্ষ কোণ A (°) | সর্বনিম্ন বিচ্যুতি δ_min (°) |
|---|---|
| 40.00 | |
| 50.00 | |
| 60.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য শীর্ষ কোণ A (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে δ_min (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- 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।
5 · বিস্তার করুন
- 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।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
সর্বনিম্ন বিচ্যুতি সূত্র
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।