प्रकाशिकी
विवर्तन ग्रेटिंग
अनेक छिद्रे उच्चतमांना पातळ तेजस्वी क्रमांत तीक्ष्ण करतात, d·sinθ = mλ — स्पेक्ट्रोमीटरचा पाया.
विवर्तन ग्रेटिंग — संवादी प्रकाशिकी सिम्युलेशन. अनेक छिद्रे उच्चतमांना पातळ तेजस्वी क्रमांत तीक्ष्ण करतात, d·sinθ = mλ — स्पेक्ट्रोमीटरचा पाया. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
विवर्तन ग्रेटिंग
अनेक छिद्रे उच्चतमांना पातळ तेजस्वी क्रमांत बदलतात, d·sinθ = mλ वर — स्पेक्ट्रोमीटरचा पाया.
N समांतर छिद्रे d sin θ = mλ पूर्ण करणाऱ्या कोनांवर सवर्धकपणे व्यतिकृत होतात, ऊर्जा तीक्ष्ण स्पेक्ट्रल क्रमांत केंद्रित करतात. विभेदन क्षमता R = mN — जास्त उजळलेली छिद्रे क्रम तीक्ष्ण करतात व तरंगलांबी-विभेदन सुधारते; म्हणूनच अचूक स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये जवळ-जवळ रेषा असलेली ग्रेटिंग प्रिझमांची जागा घेतात.
- d sin θ = mλ
- तीक्ष्ण क्रम
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
विवर्तन ग्रेटिंगमध्ये शेकडो घट्ट रचलेली समांतर छिद्रे असतात (रेषा-प्रति-मिलिमीटरमध्ये मोजलेली). प्रति mm मध्ये जास्त रेषा असलेली ग्रेटिंग पहिल्या तेजस्वी शिखराला प्रकाश जास्त की कमी कोनावर विवर्तित करते?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- मोठा कोन — प्रति mm जास्त रेषा म्हणजे छिद्रांमध्ये लहान अंतर, जे विवर्तन-आकृती रुंद कोनावर पसरवते.
- घन ग्रेटिंग लहान विवर्तन-कोन देते.
- विवर्तन-कोन प्रति-mm रेषांवर अवलंबूण नाही.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- प्रति mm रेषा
तुम्ही काय मापता:
- प्रथम-क्रम कोन θ (°)
तपासणी कशी चालते
- ग्रेटिंग प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. प्रकाश-तरंगलांबी 500 nm.
- पहिल्या-क्रमाचे विवर्तन-कोन वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी ग्रेटिंगची रेषा-घनता निश्चित करा व पहिल्या-क्रमाची तेजस्वी-पट्टी कोन नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
विवर्तन ग्रेटिंग समीकरण — d·sinθ = mλ
छिद्र-अंतर d असलेली ग्रेटिंग जिथे d·sin θ = mλ तिथे तेजस्वी पट्ट्या देते (m = 1, 2, 3... पुढच्या क्रमांसाठी). घन ग्रेटिंग (लहान d, प्रति mm जास्त रेषा) दिलेली तरंगलांबी मोठ्या कोनावर विवर्तित करते.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी छिद्र-अंतर d = 1/(प्रति mm रेषा) mm मध्ये काढा, मग d·sin θ = λ मधून θ काढा, λ = 500 nm सह (एकके काळजीपूर्वक). तक्त्याशी तुलना करा.
- जास्त रेषा-घनता म्हणजे लहान छिद्र-अंतर d का, जे — d·sinθ = λ — त्याच तरंगलांबी अट पूर्ण करण्यास मोठा कोन θ का मागते ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- विवर्तन ग्रेटिंग बहुतांश स्पेक्ट्रोमीटरांचे हृदय: वेगळ्या तरंगलांब्या त्याच ग्रेटिंगवरून वेगळ्या कोनांवर विवर्तित होतात, प्रकाश-स्रोताचा वर्णपट विश्लेषणासाठी जागेवर वेगळा करून. घन ग्रेटिंग (प्रति mm जास्त रेषा) चांगले तरंगलांबी-विभेदन का देते — दिलेली तरंगलांबी-श्रेणी रुंद कोन-श्रेणीवर पसरवते — ते स्पष्ट करा.
- CD किंवा DVD पासून परावर्तित होणारा रंग-बिरंगी इंद्रधनुष्य हे विवर्तन-ग्रेटिंग वर्तन आहे — डिस्कच्या जवळ-जवळ रचलेल्या डेटा-मार्गा परावर्ती ग्रेटिंगसारखे काम करतात. CD वेगळ्या कोनांवर झुकवल्यावर वेगळे रंप सर्वांत चमकदार का दिसतात ते स्पष्ट करा.
- 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
- ग्रेटिंगमध्ये स्वागत आहे
- ग्रेटिंग निवडा
- प्ले दाबा
- तीक्ष्ण स्पेक्ट्रल क्रम
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.