ఏక-రంధ్ర వివర్తనం: భిన్నమైన రకం నమూనా
1 · ఊహించండి
ఒకే సన్నని రంధ్రం గుండా పోయే కాంతి కూడా తెరపై నమూనాలో విస్తరిస్తుంది (వివర్తనం), ప్రకాశవంతమైన మధ్య పట్టీకి ఇరువైపులా మసక ఫ్రింజ్లతో. వెడల్పాటి రంధ్రం ఈ వివర్తన నమూనాను ఇరుకైన రంధ్రం కంటే ఎక్కువగా విస్తరిస్తుందా, తక్కువగా?
- తక్కువ — వెడల్పాటి రంధ్రం ఇరుకైన, మరింత పరిమితమైన వివర్తన నమూనాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
- వెడల్పాటి రంధ్రం నమూనాను ఎక్కువగా విస్తరిస్తుంది.
- రంధ్ర వెడల్పు వివర్తన నమూనా విస్తరణను ప్రభావితం చేయదు.
2 · అమరిక
- single-slit ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం 550 nm; తెర రంధ్రం నుండి 100 cm దూరంలో ఉంది.
- మొదటి-కనిష్ఠ స్థాన రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి రంధ్ర వెడల్పును సెట్ చేసి, మొదటి చీకటి ఫ్రింజ్ (కనిష్ఠం) స్థానాన్ని నమోదు చేయండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| రంధ్ర వెడల్పు a (µm) | మొదటి కనిష్ఠ స్థానం y (mm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం 1/a (x-అక్షం) పై మొదటి-కనిష్ఠ స్థానం y (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.
4 · విశ్లేషించండి
- ఒక ప్రయత్నానికి, λ = 550 nm, L = 100 cm ఉపయోగించి y = λL/a లెక్కించండి (y ను mm లో పొందేలా యూనిట్లను మార్చి — ఇది మొదటి చీకటి ఫ్రింజ్ స్థానం, m = 1). పట్టికతో పోల్చండి.
- ఈ సూత్రపు ఆకారాన్ని ద్వి-రంధ్ర ఫ్రింజ్ సూత్రంతో పోల్చండి, కానీ ఇది రెండు రంధ్రాల మధ్య వేరుపాటు కాదు, ఏక రంధ్రపు వెడల్పు a ను వాడుతుందని గమనించండి. ఇరుకైన ఏక రంధ్రం ఎందుకు వెడల్పాటి మధ్య వివర్తన నమూనాను ఇస్తుందో వివరించండి — ఊహకు విరుద్ధంగా, కానీ అదే 1/వెడల్పు స్కేలింగ్కు అనుగుణంగా.
5 · విస్తరించండి
- ఈ అదే భౌతికశాస్త్రం (ఇరుకైన రంధ్రాలు కాంతిని ఎక్కువ వివర్తనం చేయడం) ఏ కటకం లేదా టెలిస్కోప్ చక్కగా నిశ్చితార్థం చేయగలదో, సూక్ష్మ వివరాన్ని విభేదించగలదో అనే దానికి మౌలిక హద్దును నిర్ణయిస్తుంది — వివర్తన హద్దు. పెద్ద టెలిస్కోప్ రంధ్రం (ద్వి-రంధ్ర వెడల్పాటి అంతరం వలె) మసక కాదు, మరింత పదునైన విభేదక సామర్థ్యాన్ని ఎందుకు ఇస్తుందో వివరించండి.
- ఏక రంధ్ర వివర్తన నమూనాలో ఒక మధ్య ప్రకాశ పట్టీ, దాని తర్వాత క్రమంగా మసకబారే పక్క పట్టీలు ఉంటాయి; ద్వి-రంధ్ర వ్యతికరణ నమూనాలో సరిసమాన ప్రకాశం గల అనేక దగ్గరగా ఉన్న ప్రకాశ ఫ్రింజ్లు, అన్నీ విశాలమైన ఏక-రంధ్ర వివర్తన కవచం లోపలే ఉంటాయి. రంధ్రాలకు శూన్యేతర వెడల్పు ఉన్న నిజమైన ద్వి-రంధ్ర ప్రయోగం వాస్తవానికి రెండు ప్రభావాలనూ కలిపి చూపుతుందో వివరించండి.
దృగ్విజ్ఞానం
- అభిసరణ కటకం: 2f దాటి సద్యఃప్రత్యక్ష ప్రతిబింబాలు
- నాభి బిందువు: ప్రతిబింబాలు అనంతానికి పారిపోయే చోటు
- ఆవర్ధకంగా ఒక కటకం
- విక్షేపణ కటకం: ఎప్పుడూ మిథ్యా, ఎప్పుడూ కుదించబడినది
- పుటాకార దర్పణం: అభిసరణ కటకం లాంటి సద్యఃప్రత్యక్ష ప్రతిబింబాలు
- కుంభాకార దర్పణం: ఎప్పుడూ కుదించబడిన మిథ్యా ప్రతిబింబం
- సమతల దర్పణం: ఒక ప్రత్యేక, అస్థిరమైన సందర్భం
- దృష్టి లోతు: కొలను అసలు లోతు కంటే చిన్నదిగా ఎందుకు కనిపిస్తుంది
- పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం: క్లిష్ట కోణం
- రెండు-కటకాల రిలే: ప్రతిబింబాలను శృంఖలబద్ధం చేయడం
- సమ్మిళిత సూక్ష్మదర్శిని: అధిక ఆవర్ధనం కోసం రెండు కటకాలు
- ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎన్లార్జర్: సద్యఃప్రత్యక్ష, పెద్ద ప్రతిబింబం కోసం రెండు కటకాలు