انعراج گریٹنگز: بہت شقیں، تیز چوٹیاں

1 · پیش گوئی

انعراج گریٹنگ سینکڑوں قریب قریب متوازی شقیں رکھتی (فی ملی میٹر لکیروں میں ناپی)۔ کیا زیادہ لکیریں فی ملی میٹر والی گریٹنگ روشنی کو پہلے روشن چوٹی پر بڑے یا چھوٹے زاویے پر پھیلاتی؟

2 · تیاری

  1. گریٹنگ پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ روشنی طولِ موج 500 nm۔
  2. پہلی رتبہ انعراج زاویہ پڑائت فعال کریں۔
  3. ہر آزمیش کے لیے گریٹنگ لائی کثافت سیٹ کریں اور پہلی رتبہ روشن فرنج زاویہ درج کریں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

فی ملی میٹر لکیریںپہلے درجے کا زاویہ θ (°)
200
300
400

اپنی تین آزمایشوں کے لیے sin θ (y محور) بمقابلہ فی mm لکیریں (x محور) کھینچیں۔ کیا لکیر مبدأ سے سیدھی؟

4 · تجزیہ

  1. کسی ایک آزمایش کے لیے شگاف فاصلہ d = 1/(فی mm لکیریں) mm میں نکالیں، پھر d·sin θ = λ کو θ کے لیے حل کریں، λ = 500 nm لے کر (اکائیاں محتاطی سے بدلتے ہوئے)۔ جدول سے موازنہ کریں۔
  2. وضاحت کریں کہ زیادہ لکیر کثافت (فی mm زیادہ لکیریں) کا مطلب چھوٹا شگاف فاصلہ d ہوتا ہے، جو — چونکہ d·sinθ = λ — وہی طول موج شرط پوری کرنے کے لیے بڑا زاویہ θ مانگتا ہے۔

5 · توسیع

  1. انعراج گریٹنگز زیادہ تر اسپیکٹرو میٹر کا دل: مختلف طولِ موج اسی گریٹنگ سے مختلف زاویوں پر بکھرتے، روشنی ذریعہ کا طیف جگہ میں الگ تجزیے کے لیے۔ سمجھائیں کیوں گنجان گریٹنگ (زیادہ لکیریں فی mm) بہتر طولِ موج تفریق دیتی — وہی طولِ موج حد پھیل کر زیادہ زاویائی حد پر۔
  2. سی ڈی یا ڈی وی ڈی سے جھلکتا رنگین قوسِ قزح انعراج گریٹنگ رویہ — ڈسک کی قریب قریب ڈیٹا کنارے بازتاب گریٹنگ جیسے۔ سمجھائیں کیوں سی ڈی مختلف زاویوں پر جھکانے پر مختلف رنگ سب سے روشن دکھاتی۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

ڈفریکشن گریٹنگ مساوات

d شگاف فاصلے والی گریٹنگ جہاں جہاں d·sin θ = mλ ہو روشن فرینج بناتی ہے (m = 1, 2, 3... مسلسل درجات کے لیے)۔ گنجان گریٹنگ (چھوٹا d، فی mm زیادہ لکیریں) معلوم طول موج کو بڑے زاویے تک ڈفریکٹ کرتی ہے۔

← تجربے پر واپس