దృగ్విజ్ఞానం

వివర్తన గ్రేటింగ్

చాలా రంధ్రాలు గరిష్ఠాలను సన్నని ప్రకాశవంత క్రమాలుగా చేస్తాయి — d·sinθ = mλ — స్పెక్ట్రోమీటర్ యొక్క పునాది.

వివర్తన గ్రేటింగ్ — ఇంటరాక్టివ్ దృగ్విజ్ఞానం సిమ్యులేషన్. చాలా రంధ్రాలు గరిష్ఠాలను సన్నని ప్రకాశవంత క్రమాలుగా చేస్తాయి — d·sinθ = mλ — స్పెక్ట్రోమీటర్ యొక్క పునాది. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.

వివర్తన గ్రేటింగ్

చాలా రంధ్రాలు గరిష్ఠాలను సన్నని ప్రకాశవంత క్రమాలుగా చేస్తాయి — d·sinθ = mλ — స్పెక్ట్రోమీటర్ పునాది.

N సమాంతర రంధ్రాలు d sin θ = mλ తృప్తి పరిచే కోణాల్లో నిర్మాణాత్మకంగా వ్యతికరించి, శక్తిని నిటారైన వర్ణపట క్రమాల్లోకి కేంద్రీకరిస్తాయి. విభేదన శక్తి R = mN — ఎక్కువ ప్రకాశిత రంధ్రాలు క్రమాలను నిటారు చేసి తరంగదైర్ఘ్య విభేదనను మెరుగుపరుస్తాయి — అందుకే దగ్గరగా ఉన్న చాలా గీతల గ్రేటింగ్‌లు ఖచ్చితమైన స్పెక్ట్రోమీటర్‌ల్లో పట్టకాల స్థానం తీసుకుంటాయి.

• d sin θ = mλ
• నిటారైన క్రమాలు

దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ

ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి

ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.

ముఖ్య ప్రశ్న

వివర్తన గ్రేటింగ్‌లో దగ్గరగా ఉన్న వందల సమాంతర రంధ్రాలు (మిల్లీమీటరుకు గీతల్లో కొలుస్తారు) ఉంటాయి. mm కు ఎక్కువ గీతలు గల గ్రేటింగ్ మొదటి ప్రకాశ శిఖరాన్ని పెద్ద కోణానికి లేక చిన్న కోణానికి వివర్తనం చేస్తుంది?

పరిగణించాల్సిన ఊహలు

• పెద్ద కోణం — mm కు ఎక్కువ గీతలు అంటే రంధ్రాల మధ్య చిన్న అంతరం, ఇది వివర్తన నమూనాను వెడల్పాటి కోణానికి విస్తరిస్తుంది.
• సాంద్రమైన గ్రేటింగ్ చిన్న వివర్తన కోణాన్ని ఇస్తుంది.
• వివర్తన కోణం mm కు గీతలపై ఆధారపడదు.

చరరాశి పాత్రలు

మీరు సెట్ చేసేవి:

• mm కు గీతలు

మీరు కొలిచేవి:

• మొదటి-క్రమ కోణం θ (°)

పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది

1. grating ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం 500 nm.
2. మొదటి-క్రమ వివర్తన కోణ రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి గ్రేటింగ్ గీత సాంద్రతను సెట్ చేసి, మొదటి-క్రమ ప్రకాశ-ఫ్రింజ్ కోణాన్ని నమోదు చేయండి.

పాలక సమీకరణం

వివర్తన గ్రేటింగ్ సమీకరణం — d·sinθ = mλ

d రంధ్ర అంతరం గల గ్రేటింగ్ d·sin θ = mλ అయ్యే చోటటి చోటు ప్రకాశ ఫ్రింజ్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది (వరుస క్రమాలకు m = 1, 2, 3...). సాంద్రమైన గ్రేటింగ్ (చిన్న d, mm కు ఎక్కువ గీతలు) ఇచ్చిన తరంగదైర్ఘ్యాన్ని పెద్ద కోణానికి వివర్తనం చేస్తుంది.

ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది

• ఒక ప్రయత్నానికి, రంధ్ర అంతరం d = 1/(mm కు గీతలు) mm లో లెక్కించి, ఆపై d·sin θ = λ ను θ కోసం సాల్వ్ చేయండి, λ = 500 nm ఉపయోగించి (యూనిట్లను జాగ్రత్తగా మార్చి). పట్టికతో పోల్చండి.
• ఎక్కువ గీత సాంద్రత (mm కు ఎక్కువ గీతలు) అంటే చిన్న రంధ్ర అంతరం d, అది — d·sinθ = λ కావడం వల్ల — అదే తరంగదైర్ఘ్య షరతును తీర్చడానికి పెద్ద కోణం θ అవసరం ఎందుకో వివరించండి.

ల్యాబ్‌కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది

• వివర్తన గ్రేటింగ్‌లు చాలా స్పెక్ట్రోమీటర్‌ల గుండె: వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలు ఒకే గ్రేటింగ్ నుండి వేర్వేరు కోణాలకు వివర్తనం చెందుతాయి, విశ్లేషణ కోసం కాంతి మూలపు వర్ణపటాన్ని స్థలంలో వేరు చేస్తాయి. సాంద్రమైన గ్రేటింగ్ (mm కు ఎక్కువ గీతలు) మెరుగైన తరంగదైర్ఘ్య విభేదకతను ఎందుకు ఇస్తుందో వివరించండి — ఇది ఇచ్చిన తరంగదైర్ఘ్య శ్రేణిని వెడల్పాటి కోణ శ్రేణిపై విస్తరిస్తుంది.
• CD లేదా DVD నుండి పరావర్తనం చెంది కనిపించే రంగురంగుల ఇంద్రధనుస్సు వివర్తన గ్రేటింగ్ ప్రవర్తనే — డిస్కులోని దగ్గరగా ఉన్న డేటా ట్రాక్‌లు పరావర్తన గ్రేటింగ్‌లా పనిచేస్తాయి. CD ను వేర్వేరు కోణాల్లో వంచడం వల్ల వేర్వేరు రంగులు అత్యధిక ప్రకాశంతో ఎందుకు కనిపిస్తాయో వివరించండి.

• 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

1. Grating కు స్వాగతం
2. గ్రేటింగ్ ఎంచుకోండి
3. ప్లే నొక్కండి
4. నిటారైన వర్ణపట క్రమాలు
5. లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
6. మీరు సాధించారు!

దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.

ఇంటరాక్టివ్ ల్యాబ్ తెరవండి →

ప్రయోగ పత్రకం డౌన్‌లోడ్ →

వ్యతికరణ & వివర్తనం