পাতলা-ফিল্ম ব্যতিচার: সাবানের বুদবুদ ও তেলের আস্তরণ
1 · প্রত্যাশা করুন
একটি পাতলা স্বচ্ছ ফিল্মের (সাবানের বুদবুদের মতো) দুই পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত আলো ব্যতিচার করে, ফিল্মের পুরুত্বের ওপর নির্ভর করে উজ্জ্বল বা অন্ধকার প্রতিফলন তৈরি করে। বেশি পুরু ফিল্ম কি সবসময় কোন ব্যতিচার-“ক্রম” উজ্জ্বল প্রতিফলন দেয় তা সরিয়ে দেয়?
- হ্যাঁ — উজ্জ্বল প্রতিফলনের ব্যতিচার-ক্রম ফিল্মের পুরুত্বের সাথে সরাসরি মাপে (ফিল্মের ভেতরের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এককে)।
- না — ফিল্মের পুরুত্ব কোন ক্রম উজ্জ্বল তা প্রভাবিত করে না।
- পুরুত্ব কেবল রংকে প্রভাবিত করে, কোনো সংখ্যাগত “ক্রম”-কে নয়।
2 · প্রস্তুতি
- thin-film প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। ফিল্মের প্রতিসরাঙ্ক n = 1.33 (সাবান-ফিল্মের মতো); আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 550 nm।
- ব্যতিচার-ক্রম রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে ফিল্মের পুরুত্ব সেট করুন এবং উজ্জ্বল-প্রতিফলন ব্যতিচার-ক্রম রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| ফিল্মের পুরুত্ব t (nm) | উজ্জ্বল-প্রতিফলন ক্রম m |
|---|---|
| 400.00 | |
| 500.00 | |
| 600.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য পুরুত্ব t (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে ক্রম m (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1.33, λ = 550 nm ব্যবহার করে m = 2nt/λ − 0.5 নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন −0.5 পদটি আসে: ফিল্মের সামনের পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত আলো অর্ধ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য দশা-সরণ পায় (উচ্চতর-প্রতিসরাঙ্ক মাধ্যম থেকে প্রতিফলিত), কিন্তু পেছনের পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত আলো পায় না — এই অপ্রতিসাম্য প্রচলিত পূর্ণ-সংখ্যা-ক্রম শর্তকে অর্ধেক ধাপ সরায়।
5 · বিস্তার করুন
- সাবানের বুদবুদের রং ক্রমাগত বদলায় ও ঘোরে কারণ ফিল্মের পুরুত্ব পৃষ্ঠ জুড়ে ভিন্ন এবং সময়ের সাথে নিষ্কাশন ও বাষ্পীভবনে বদলায় — ভিন্ন পুরুত্ব যেকোনো মুহূর্তে ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (রঙের) জন্য উজ্জ্বল-প্রতিফলন শর্ত পূরণ করে। ব্যাখ্যা করুন কেন সম্পূর্ণ সুষম-পুরুত্বের ফিল্ম বরং গোটা পৃষ্ঠে একটিই সুষম রং (বা কিছুই না) দেখাত।
- ক্যামেরার লেন্সে পাতলা প্রতিফলন-বিরোধী আস্তরণ ব্যবহৃত হয়, এমনভাবে তৈরি যে সামনের ও পেছনের প্রতিফলন নির্বাচিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (সাধারণত সবুজ, চোখের সবচেয়ে সংবেদনশীল রং) জন্য বিনাশী ব্যতিচার করে, অবাঞ্ছিত প্রতিফলন কমিয়ে। ব্যাখ্যা করুন কেন এমন আস্তরণে তবুও প্রায়ই হালকা বেগুনি আভা থাকে — দৃশ্যমান বর্ণালির দুই প্রান্তের তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলো ততটা পূর্ণভাবে কাটে না।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
পাতলা-ফিল্ম উজ্জ্বল-প্রতিফলন ক্রম
পাতলা ফিল্মের দুই পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত আলো গঠনমূলকভাবে ব্যতিচার করে (উজ্জ্বল প্রতিফলন) যখন যাওয়া-আসার আলোকীয় পথ দৈর্ঘ্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অর্ধ-পূর্ণসংখ্যা গুণিতকের সাথে মেলে: m = 2nt/λ − 0.5, সামনের পৃষ্ঠের দশা-সরণ ধরে।