پتلی فلم مداخلت: صابن بلبے اور تیل کے دھبے
1 · پیش گوئی
پتلی شفاف فلم (صابن کا بلبلا) کے دونوں سطحوں سے جھلکی روشنی مداخلت کر کے موٹائی کے مطابق روشن یا تاریک عکس بناتی۔ کیا موٹی فلم ہمیشہ روشن عکس کی مداخلی «رتبہ» بدلتی؟
- جی ہاں — روشن عکس کا مداخلی رتبہ فلم موٹائی کے ساتھ براہِ راست (فلم کے اندر طولِ موج یونٹ میں) چلتا۔
- نہیں — فلم موٹائی روشن رتبے پر اثر نہیں ڈالتی۔
- موٹائی صرف رنگ پر، عددی «رتبے» پر نہیں۔
2 · تیاری
- thin-film پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ فلم کا اشاریہ n = 1.33 ہے (صابن کی فلم جیسا)؛ روشنی کی طول موج 550 nm ہے۔
- مداخلی رتبہ پڑائت فعال کریں۔
- ہر آزمیش کے لیے فلم موٹائی سیٹ کریں اور روشن عکس مداخلی رتبہ درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| فلم موٹائی t (nm) | روشن بازتاب درجہ m |
|---|---|
| 400.00 | |
| 500.00 | |
| 600.00 |
اپنی تین آزمایشوں کے لیے رتبہ m (y محور) بمقابلہ موٹائی t (x محور) کھینچیں۔ کیا لکیر سیدھی؟
4 · تجزیہ
- کسی ایک آزمایش کے لیے m = 2nt/λ − 0.5 حساب کریں، n = 1.33 اور λ = 550 nm لے کر۔ جدول سے موازنہ کریں۔
- سمجھائیں کیوں −0.5 اصطلاح آتی: فلم کے «سامنے» سے جھلکی روشنی آدھی طولِ موج فاز بدلتی (زیادہ عدد واسطے سے عکس)، «پیچھے» سے جھلکی نہیں — یہ عدمِ توازن عام صحیح عدد رتبہ شرط آدھا قدم سرکاتی۔
5 · توسیع
- صابن کے بلبے کے رنگ مسلسل بدلتے گھومتے، کیونکہ فلم موٹائی سطح پر مختلف اور نکاسی تبخیر سے وقت کے ساتھ بدلتی — مختلف موٹائیاں ہر لمحے مختلف طولِ موج (رنگ) کے لیے روشن عکس شرط پوری کرتی۔ سمجھائیں کیوں بالکل یکساں موٹائی فلم اپنے پورے سطح پر ایک یکساں رنگ (یا کوئی نہیں) دکھاتی۔
- کیمرہ عدسے پتلی ضدِ عکس لیپ استعمال کرتے، اس طرح کہ سامنے اور پیچھے کی جھلکیں منتخب طولِ موج (عموماً سبز، آنکھ کا حساس ترین رنگ) کے لیے «تخریبی» مداخلت کریں، غیر موزاں عکس کم سے کم۔ سمجھائیں کیوں ایسی لیپ پھر بھی ہلکا بنفش تہ رنگ دکھاتی — مرئی طیف کے کناروں کی طولِ موجیں اتنی مکمل کاٹی نہیں جاتیں۔
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
پتلی فلم روشن بازتاب درجہ
پتلی فلم کی دونوں سطحوں سے بازتاب ہونے والی روشنی تعمیری مداخلت (روشن بازتاب) کرتی ہے جب رفت و برگشت بصری راستہ طول موج کے آدھے عددی مضرب سے ملتا ہو: m = 2nt/λ − 0.5، سامنے کی سطح کے فیز تبدیلی کا حساب رکھتے ہوئے۔