प्रकाशिकी
एकल-झिरी विवर्तन
एकल स्लिट प्रकाश को एक विस्तृत केंद्रीय अधिकतम और कमजोर साइड लोब में विवर्तित करता है; पहली अंधकार पट्टी a·sinθ = λ पर है।
एकल-झिरी विवर्तन — इंटरैक्टिव प्रकाशिकी सिमुलेशन। एकल स्लिट प्रकाश को एक विस्तृत केंद्रीय अधिकतम और कमजोर साइड लोब में विवर्तित करता है; पहली अंधकार पट्टी a·sinθ = λ पर है। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
एकल-स्लिट विवर्तन
एक एकल स्लिट प्रकाश को एक चौड़े केंद्रीय उच्चिष्ठ में फैला देती है जिसके साथ धुंधले पार्श्व लोब होते हैं; पहली गहरी पट्टी a·sinθ = λ पर होती है।
एक एकल द्वारक प्रकाश को एक sinc-आकार के पैटर्न में विवर्तित करता है। पहली गहरी पट्टी तब बनती है जब a sin θ = λ, जो केंद्रीय लोब की कोणीय चौड़ाई निर्धारित करती है। संकरी स्लिट पैटर्न को चौड़ा करती हैं — यह प्रकाशिक विभेदन की सीमा और विवर्तन ग्रेटिंग का आधार है।
- a sin θ = mλ
- चौड़ा केंद्रीय उच्चिष्ठ
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 संकीर्ण झिरी से गुजरने वाली रोशनी भी स्क्रीन पर एक पैटर्न (विवर्तन) में फैलती है, जिसमें एक चमकदार केंद्रीय बैंड होता है जो डिमर फ्रिंज से घिरा होता है। क्या एक चौड़ी झिरी इस विवर्तन पैटर्न को एक संकरी झिरी की तुलना में अधिक या कम फैलाती है?
तौलने की भविष्यवाणी
- कम - एक चौड़ा भट्ठा एक संकीर्ण, अधिक मजबूती से सीमित विवर्तन पैटर्न उत्पन्न करता है।
- एक चौड़ा स्लिट पैटर्न को अधिक फैलाता है।
- स्लिट की चौड़ाई विवर्तन पैटर्न के प्रसार को प्रभावित नहीं करती है।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- भट्ठा की चौड़ाई ए (µm)
आप क्या मापते हैं:
- प्रथम न्यूनतम स्थिति y (mm)
जाँच कैसे चलती है
- single-slit प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। प्रकाश तरंग दैर्ध्य 550 एनएम है; स्क्रीन स्लिट से 100 सेमी पर है।
- first-minimum स्थिति रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए स्लिट की चौड़ाई निर्धारित करें और पहले डार्क फ्रिंज (न्यूनतम) की स्थिति रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
सिंगल-स्लिट प्रथम विवर्तन न्यूनतम — a·sinθ = mλ
चौड़ाई का एक एकल स्लिट L दूरी पर एक स्क्रीन पर angle/position y = λL/a पर अपना पहला डार्क फ्रिंज (न्यूनतम) उत्पन्न करता है - double-slit फ्रिंज स्पेसिंग के समान सूत्र आकार, लेकिन दो स्लिट्स के बीच अलगाव के बजाय स्लिट की अपनी चौड़ाई द्वारा नियंत्रित होता है।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, λ = 550 nm, L = 100 सेमी का उपयोग करके y = λL/a की गणना करें (y को मिमी में प्राप्त करने के लिए इकाइयों को परिवर्तित करना - यह पहली डार्क फ्रिंज, m = 1 की स्थिति है)। तालिका से तुलना करें.
- इस सूत्र के आकार की तुलना double-slit फ्रिंज सूत्र से करें, लेकिन ध्यान दें कि यह दो स्लिटों के बीच अलगाव के बजाय एकल स्लिट की WIDTH a का उपयोग करता है। बताएं कि एक संकीर्ण एकल स्लिट एक व्यापक केंद्रीय विवर्तन पैटर्न क्यों उत्पन्न करता है - अंतर्ज्ञान के विपरीत, लेकिन समान 1 /width स्केलिंग के अनुरूप।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- यही भौतिकी (संकीर्ण एपर्चर प्रकाश को अधिक विवर्तित करता है) एक मौलिक सीमा निर्धारित करता है कि कोई भी लेंस या टेलीस्कोप कितनी तेजी से बारीक विवरण पर ध्यान केंद्रित कर सकता है या हल कर सकता है - विवर्तन सीमा। बताएं कि क्यों एक बड़ा टेलीस्कोप एपर्चर (double-slit की व्यापक दूरी की तरह) तेज रिज़ॉल्यूशन शक्ति देता है, धुंधला नहीं।
- एकल स्लिट के विवर्तन पैटर्न में एक केंद्रीय उज्ज्वल बैंड होता है जिसमें उत्तरोत्तर मंद पार्श्व बैंड होते हैं; एक डबल स्लिट के हस्तक्षेप पैटर्न में समान चमक के कई closely-spaced उज्ज्वल फ्रिंज होते हैं, जो सभी एक व्यापक single-slit विवर्तन लिफाफे के भीतर सवार होते हैं। बताएं कि एक वास्तविक double-slit प्रयोग (गैर-शून्य चौड़ाई के स्लिट के साथ) वास्तव में दोनों प्रभावों को संयुक्त रूप से क्यों दिखाता है।
- 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
- एकल स्लिट में आपका स्वागत है
- स्लिट
- चलाएँ दबाएँ
- चौड़ा केंद्रीय maximum
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।