प्रकाशिकी
विवर्तन ग्रेटिंग
कई झिरियाँ अधिकतम को d·sinθ = mλ पर पतले उज्ज्वल क्रमों में तीक्ष्ण कर देती हैं — स्पेक्ट्रोमीटर का आधार।
विवर्तन ग्रेटिंग — इंटरैक्टिव प्रकाशिकी सिमुलेशन। कई झिरियाँ अधिकतम को d·sinθ = mλ पर पतले उज्ज्वल क्रमों में तीक्ष्ण कर देती हैं — स्पेक्ट्रोमीटर का आधार। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
ग्रेटिंग विवर्तन
कई स्लिट उच्चिष्ठों को d·sinθ = mλ पर पतले चमकीले क्रमों में तीक्ष्ण बना देती हैं — यही स्पेक्ट्रोमीटर का आधार है।
N समांतर स्लिटें उन कोणों पर रचनात्मक रूप से व्यतिकरण करती हैं जो d sin θ = mλ को संतुष्ट करते हैं, जिससे ऊर्जा तीक्ष्ण वर्णक्रमीय क्रमों में केंद्रित हो जाती है। विभेदन क्षमता R = mN है — अधिक प्रकाशित स्लिटें क्रमों को तीक्ष्ण करती हैं और तरंगदैर्घ्य विभेदन को बेहतर बनाती हैं — यही कारण है कि कई पास-पास रेखाओं वाली ग्रेटिंग सटीक स्पेक्ट्रोमीटरों में प्रिज्म का स्थान लेती हैं।
- d sin θ = mλ
- तीक्ष्ण कोटियाँ
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
एक विवर्तन झंझरी में सैकड़ों tightly-spaced समानांतर स्लिट होते हैं (प्रति मिलीमीटर लाइनों में मापा जाता है)। क्या प्रति मिलीमीटर अधिक रेखाओं वाली झंझरी प्रकाश को पहले उज्ज्वल शिखर के लिए बड़े या छोटे कोण तक विवर्तित करती है?
तौलने की भविष्यवाणी
- बड़ा कोण - प्रति मिमी अधिक रेखाओं का अर्थ है स्लिटों के बीच छोटी दूरी, जो विवर्तन पैटर्न को व्यापक कोण तक फैलाती है।
- सघन झंझरी छोटा विवर्तन कोण देती है।
- विवर्तन कोण प्रति मिमी रेखाओं पर निर्भर नहीं करता है।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- लाइनें प्रति मिमी
आप क्या मापते हैं:
- प्रथम-क्रम कोण θ (°)
जाँच कैसे चलती है
- ग्रेटिंग प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। प्रकाश तरंग दैर्ध्य 500 एनएम है।
- first-order विवर्तन कोण रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए झंझरी की रेखा का घनत्व निर्धारित करें और first-order bright-fringe कोण रिकॉर्ड करें।
नियंत्रक समीकरण
विवर्तन झंझरी समीकरण — d·sinθ = mλ
स्लिट स्पेसिंग d के साथ एक झंझरी जहाँ भी d·sin θ = mλ (m = 1, 2, 3 ... क्रमिक ऑर्डर के लिए) उत्पन्न करती है। एक सघन झंझरी (छोटी डी, प्रति मिमी अधिक रेखाएं) किसी दिए गए तरंग दैर्ध्य को बड़े कोण तक विवर्तित करती है।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, मिमी में स्लिट स्पेसिंग d = 1/(प्रति मिमी रेखाएँ) की गणना करें, फिर λ = 500 एनएम (इकाइयों को सावधानीपूर्वक परिवर्तित करना) का उपयोग करके θ के लिए d·sin θ = λ हल करें। तालिका से तुलना करें।
- बताएं कि उच्च रेखा घनत्व (प्रति मिमी अधिक रेखाएं) का मतलब छोटी स्लिट रिक्ति डी क्यों है, जो - चूंकि d·sinθ = λ - समान तरंग दैर्ध्य स्थिति को पूरा करने के लिए एक बड़े कोण θ की आवश्यकता होती है।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- विवर्तन झंझरी अधिकांश स्पेक्ट्रोमीटरों का हृदय हैं: अलग-अलग तरंग दैर्ध्य एक ही झंझरी से अलग-अलग कोणों में विवर्तित होते हैं, जो विश्लेषण के लिए प्रकाश स्रोत के स्पेक्ट्रम को स्थानिक रूप से अलग करते हैं। बताएं कि एक सघन झंझरी (प्रति मिमी अधिक रेखाएं) बेहतर तरंग दैर्ध्य रिज़ॉल्यूशन क्यों देती है - यह एक व्यापक कोणीय सीमा पर दी गई तरंग दैर्ध्य सीमा को फैलाती है।
- जिस रंगीन इंद्रधनुष को आप सीडी या डीवीडी से प्रतिबिंबित करते हुए देखते हैं, वह विवर्तन ग्रेटिंग व्यवहार है - डिस्क के closely-spaced डेटा ट्रैक प्रतिबिंब ग्रेटिंग की तरह कार्य करते हैं। बताएं कि एक सीडी को अलग-अलग कोणों पर झुकाने से अलग-अलग रंग सबसे अधिक चमकीले क्यों दिखाई देते हैं।
- 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
- ग्रेटिंग में आपका स्वागत है
- ग्रेटिंग
- चलाएँ दबाएँ
- तीव्र स्पेक्ट्रल क्रम
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