एक-छिद्र विवर्तन: वेगळ्या प्रकारची आकृती

1 · अनुमान

एकट्या अरुंद छिद्रातून जाणारा प्रकाशही पडद्यावर पसरतो (विवर्तन), तेजस्वी मध्यवर्ती पट्टेसह व बाजूला हलके पट्ट्या. रुंद छिद्र या विवर्तन-आकृतीला अरुंद छिद्रापेक्षा जास्त की कमी पसरवते?

• कमी — रुंद छिद्र अरुंद, जास्त घट्ट विवर्तन-आकृती देतो.
• रुंद छिद्र आकृती जास्त पसरवतो.
• छिद्र-रुंदी विवर्तन-आकृतीच्या प्रसरणावर परिणाम करत नाही.

2 · मांडणी

1. सिंगल-स्लिट प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. प्रकाश-तरंगलांबी 550 nm; पडदा छिद्रापासून 100 cm अंतरावर.
2. पहिल्या-किमानाचे स्थान वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी छिद्र-रुंदी निश्चित करा व पहिल्या गडद पट्टेचे (किमानाचे) स्थान नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी पहिले-किमान स्थान y (y-अक्ष) विरुद्ध 1/a (x-अक्ष) काढा.

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी λ = 550 nm, L = 100 cm सह y = λL/a (एकके बदलून y mm मध्ये — हे पहिल्या गडद पट्टेचे स्थान, m = 1). तक्त्याशी तुलना करा.
2. या सूत्राचा आकार द्वि-छिद्र पट्टी-सूत्राशी तुलना करा, पण ते दोन छिद्रांदरम्यानचे अंतर नव्हे एकट्या छिद्राची रुंदी a वापरते. अरुंद एकटे छिद्र रुंद मध्यवर्ती विवर्तन-आकृती का देते ते स्पष्ट करा — अंतर्ज्ञानाच्या विरुद्ध, पण त्याच 1/रुंदी स्केलिंगशी सुसंगत.

5 · विस्तार

1. हेच भौतिकशास्त्र (अरुंद छिद्रे प्रकाश जास्त विवर्तित करतात) कोणत्याही भिंग्याची किंवा दूरदर्शकाची तीक्ष्ण केंद्रन- व बारीक तपशील विभेदन मर्यादा ठरवते — विवर्तन मर्यादा. मोठे दूरदर्शक छिद्र (द्वि-छिद्राच्या रुंद अंतराप्रमाणे) धुसर नव्हे तर तीक्ष्ण विभेदन का देते ते स्पष्ट करा.
2. एका छिद्राची विवर्तन-आकृती: एक मध्यवर्ती तेजस्वी पट्टा व हळूहळू मंद होणाऱ्या बाजूच्या पट्टा; द्वि-छिद्राची व्यतिकरण-आकृती: समान चमकीच्या अनेक जवळ-जवळ तेजस्वी पट्ट्या, सर्व रुंद एक-छिद्र विवर्तन लिफाफ्यात बसलेल्या. खरा द्वि-छिद्र प्रयोग (शून्य-नसलेल्या रुंदीची छिद्रे) दोन्ही परिणाम एकत्र का दाखवतो ते स्पष्ट करा.

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका