यंगचा द्वि-छिद्र: प्रकाशाची तरंगलांबी मोजणे
1 · अनुमान
जवळ-जवळ दोन छिद्रांतून जाणारा प्रकाश पडद्यावर तेजस्वी व गडद पट्ट्यांची आकृती बनवतो. छिद्रे जवळ आणल्यावर पट्ट्या जास्त दाट की जास्त रुंद अंतरावर?
- जवळ छिद्रांसाठी अरुंद अंतर.
- पट्टी-अंतर छिद्र-अंतरावर अवलंबूण नाही.
- रुंद — लहान छिद्र-अंतर पट्टी-आकृती जास्त पसरते.
2 · मांडणी
- यंग-डबल-स्लिट प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. प्रकाश-तरंगलांबी 550 nm; पडदा छिद्रांपासून 100 cm अंतरावर.
- पट्टी-अंतर वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी छिद्र-अंतर निश्चित करा व पडद्यावर येणारे पट्टी-अंतर नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| छिद्र-अंतर d (µm) | पट्टी-अंतर y (mm) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 150.00 |
तुमच्या तीन फेर्यांसाठी पट्टी-अंतर y (y-अक्ष) विरुद्ध 1/d (x-अक्ष) काढा. रेषा उगमातून सरळ जाते का?
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी λ = 550 nm, L = 100 cm सह y = λL/d (एकके काळजीपूर्वक बदलून y mm मध्ये). तक्त्याशी तुलना करा.
- y = λL/d वापरून, लहान छिद्र-अंतर d रुंद-अंतराच्या पट्ट्या का देते ते स्पष्ट करा — पहिल्या अंदाजाच्या उलट.
5 · विस्तार
- हा प्रयोग उलट चालवता येतो: पट्टी-अंतर, छिद्र-अंतर व पडदा-अंतर मोजून λ काढा. भौतिकशास्त्रज्ञांनी दृश्य प्रकाशाची तरंगलांबी पहिल्यांदा अचूकपणे अशीच मोजली. दृश्य-तरंगलांब्यांच्या तुलनेत खूपच लहान छिद्र-अंतर d का लागतो — पाहण्याव मोजण्याइतकी रुंद पट्टी-आकृती बनवण्यास — ते स्पष्ट करा.
- यंगच्या मूळ प्रयोगाला दोन्ही छिद्रांतून येणारा प्रकाश सुसंगत (स्थिर कल-नाते) हवा होता — स्थिर व्यतिकरण-आकृतीसाठी — दोन स्वतंत्र दिवे नव्हे, एकच लहान स्रोत दोन्ही छिद्रे उजळवतो. दोन स्वतंत्र, असंबंधित प्रकाश-स्रोत स्थिर, दृश्य पट्टी-आकृती का बनवू शकणार नाहीत?
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
द्वि-छिद्र पट्टी-अंतर
d अंतरावर असलेली दोन सुसंगत छिद्रे L अंतरावरील पडद्यावर y = λL/d अंतराच्या व्यतिकरण पट्ट्या बनवतात. जवळ छिद्रे (लहान d) आकृती रुंद पसरवतात; लांब तरंगलांबीही अंतर वाढवते.
प्रकाशिकी
- अभिसरणी भिंगा: 2f पलीकडे प्रत्यक्ष प्रतिमा
- नाभिबिंदू: जिथे प्रतिमा अनंतात पळून जातात
- स्थूलदर्शक काच म्हणून भिंगा
- अपसरणी भिंगा: नेहमी आभासी, नेहमी लहान
- अवतल आरसा: अभिसरणी भिंग्यासारखी प्रत्यक्ष प्रतिमा
- उत्तल आरसा: नेहमी लहान आभासी प्रतिमा
- सपाट आरसा: विशेष, अपरिवर्तनीय किस्सा
- आभासी खोली: तलाव खर्या खोलीपेक्षा उथला का दिसतो
- पूर्ण आंतरिक परावर्तन: क्रांतिक कोन
- दोन-भिंगा रिले: प्रतिमा साखळीत जोडणे
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शक: जास्त आवर्धनासाठी दोन भिंगे
- छायाचित्र-स्थूलक: प्रत्यक्ष, मोठ्या प्रतिमेसाठी दोन भिंगे