ڊفريڪشن گريٽنگ - مسئلا ۽ حل
1. هڪ گريٽنگ جنهن ۾ في سينٽي ميٽر 4000 سلٽ آهن، هڪ رنگي روشني سان روشن ٿئي ٿي ۽ 30° جي زاويه تي ٻئي درجي جي روشن لڪير پيدا ڪري ٿي. استعمال ٿيندڙ روشني جي موج جي ڊيگهه ڇا آهي؟ (1 Å = 10 -10 ميٽر)
ڄاتل سڃاتل:
دراڙن جي وچ ۾ فاصلو (d) = 1 / (4000 دراڙ / سينٽي ميٽر) = 0.00025 سينٽي ميٽر = 2.5 x 10 -4 سينٽي ميٽر = 2.5 x 10 -6 ميٽر
آرڊر (n) = 2
گناهه 30 o = 0.5
1 Å = 10 -10 ميٽر
ايس اي بسڪا: روشني جي موج جي ڊيگهه (λ)
حل:
2. الف مونوڪوميٽڪ روشني جنهن جي موج ڊيگهه 2.5×10 آهي-7 m هڪ گريٽنگ سان ٽڪرائي ٿو جنهن ۾ 10,000 سلٽس/cm آهن. ٻئي درجي جي روشن لڪير جي ڪوئلي پوزيشن جو تعين ڪريو.
ڄاتل سڃاتل:
سلٽ جي وچ ۾ فاصلو (d) = 1 / (10,000 سلٽ / سينٽي ميٽر) = 0.0001 سينٽي ميٽر = 1 x 10-4 سينٽي ميٽر = 1 x 10-6 m
آرڊر (n) = 2
لهر جي ڊيگهه (λ) = 2.5 x 10-7 m
گهربل: زاويه (θ)
حل:
3. الف مونوڪوميٽڪ روشني جنهن جي موج جي ڊيگهه 5.10 آهي-7 م هڪ جھنڊي تي ڌڪ هڻي ٿو. ڊيسلٽ ۽ ڏسڻ واري اسڪرين جي وچ ۾ فاصلو 2 ميٽر آهي، ڊيجي وچ ۾ فاصلو ٽيون- فرينج ۽ مرڪزي فرينج کي ترتيب ڏيو 150 سينٽي ميٽر آهي. سلٽ جي وچ ۾ فاصلو طئي ڪريو.
ڄاتل سڃاتل:
لهر جي ڊيگهه (λ) = 5 x 10-7 m
ل = 2 ميٽر
n = 3
y = 150 سينٽي ميٽر = 1.5 ميٽر
گهربل: ٽڪرن جي وچ ۾ فاصلو
حل:
sin θ ≈ tan θ = y / l = 1.5 / 2 = 0.75 = 75 x 10 -2
سلٽ جي وچ ۾ فاصلو:
ڊي گناهه θ = ن λ
ڊي (75.10)-2) = (3)(5.10-7)
ڊي (75.10)-2) = 15.10-7
ڊي = (15.10)-7) / (75.10-2)
ڊي = (15/75).10-5
ڊي = (1/5)(10)-5) م
ڊي = (0.2)(10)-5) م
ڊي = 2.10-6 m
4. الف مونوڪوميٽڪ روشني جنهن جي موج ڊيگهه 500 نانو ميٽر آهي (1 نانو = 10)-9) هڪ گريٽنگ سان ٽڪرائجي ٿو ۽ 30° جي زاويه تي چوٿين درجي جي روشن لڪير پيدا ڪري ٿو. في سينٽي ميٽر ۾ سلٽس جو تعداد طئي ڪريو.
ڄاتل سڃاتل:
لهر جي ڊيگهه (λ) = 500.10-9 م = 5.10-7 m
θ = 30 او
n = 4
گهربل: في سينٽي ميٽر ۾ ڦاٽن جو تعداد
حل:
سلٽ جي وچ ۾ فاصلو:
ڊي گناهه θ = ن λ
د (گناهه 30)o) = (4)(5.10-7)
ڊي (0.5) = 20.10-7
ڊي = (20.10)-7)/0.5
ڊي = 40.10-7
ڊي = 4.10-6 m
في سينٽي ميٽر ۾ سلٽ جو تعداد:
ايڪس = 1 / 4.10-6 m
x = 0.25.106 / ايم
x = 0.25.106 / 102 cm
x = 0.25.104 / سينٽ
x = 25.102 / سينٽ
x = 2500 / سينٽي ميٽر
5. الف مونوڪوميٽڪ روشني جنهن جي موج ڊيگهه 500 nm آهي (1 nm = 10)-9 m) هڪ گريٽنگ سان ٽڪرائجي ٿو ۽ 30° جي زاويه تي ٻئي درجي جي روشن لڪير پيدا ڪري ٿو. في سينٽي ميٽر ۾ سلٽس جو تعداد طئي ڪريو.
ڄاتل سڃاتل:
لهر جي ڊيگهه (λ) = 500.10-9 م = 5.10-7 m
θ = 30 او
n = 2
گهربل: في سينٽي ميٽر ۾ ڦاٽن جو تعداد
حل:
سلٽ جي وچ ۾ فاصلو:
ڊي گناهه θ = ن λ
د (گناهه 30)o) = (2)(5.10-7)
ڊي (0.5) = 10.10-7
ڊي = (10.10)-7)/0.5
ڊي = 20.10-7
ڊي = 2.10-6 m
في سينٽي ميٽر ۾ سلٽ جو تعداد:
ايڪس = 1 / ڊي
ايڪس = 1 / 2.10-6 m
x = 0.5.106 / 1 م
x = 0.5.106 / 102 cm
x = 0.5.104 / سينٽ
x = 5.103 / سينٽ
x = 5000 / سينٽي ميٽر
ڊفريڪشن گريٽنگ بابت 20 تصوراتي سوال ۽ جواب:
1. سوال: ڊفريڪشن گريٽنگ ڇا آهي؟
جواب: هڪ ڊفريڪشن گريٽنگ هڪ آپٽيڪل جزو آهي جنهن ۾ هڪ دوراني جوڙجڪ آهي، جيڪو روشني کي مختلف طرفن ۾ سفر ڪندڙ ڪيترن ئي شعاعن ۾ ورهائي ٿو ۽ ورهائي ٿو.
2. سوال: ڊفريڪشن گريٽنگ ڊبل سلٽ کان ڪيئن مختلف آهي؟
جواب: جڏهن ته ٻئي ڊفرڪشن جو سبب بڻجن ٿا، هڪ گريٽنگ ۾ في يونٽ ڊيگهه ۾ ڪيترائي وڌيڪ سلٽ (يا لائينون) هوندا آهن، جيڪي وڌيڪ ڊفريڪٽڊ بيم ۽ واضح اسپيڪٽرل سيپريشن پيدا ڪندا آهن.
3. سوال: گريٽنگ لائينن جي وچ ۾ فاصلو ڇو اهم آهي؟
جواب: اهي فاصلا انهن زاوين کي طئي ڪن ٿا جن تي روشني جي مختلف طول موج کي ڦهلايو ويندو آهي، ان ڪري پيدا ٿيندڙ اسپيڪٽرم جي ريزوليوشن ۽ وضاحت کي متاثر ڪن ٿا.
4. سوال: روشني جي موج جي ڊيگهه سان تفاوت جو زاويه ڪيئن لاڳاپيل آهي؟
جواب: تعلق گريٽنگ مساوات ذريعي ڏنو ويو آهي: گناهه، جتي هي تفريق جو حڪم آهي، طول موج آهي، گريٽنگ اسپيسنگ آهي، ۽ اهو تفريق جو زاويه آهي.
6. سوال: مختلف رنگ/ طول موج مختلف زاوين تي ڇو مختلف آهن؟
جواب: ڇاڪاڻ ته تفريق جو زاويه ( ) سڌي طرح طول موج جي متناسب آهي ( )، ڊگهيون طول موج (جهڙوڪ ڳاڙهو) ننڍين طول موج (جهڙوڪ نيرو) کان وڌيڪ مختلف ٿين ٿيون.
7. سوال: ڊفريڪشن گريٽنگ ۾ سلِٽس (يا لائينن) جو تعداد وڌائڻ سان نموني تي ڪيئن اثر پوي ٿو؟
جواب: سلِٽس جو تعداد وڌائڻ سان ڊفرڪشن ميڪسما تيز ٿئي ٿو، اسپيڪٽرم جي ريزوليوشن کي وڌائي ٿو.
8. سوال: گريٽنگ جي حل ڪرڻ واري طاقت مان ڇا مراد آهي؟
جواب: حل ڪرڻ جي طاقت ٻن ويجهي فاصلي واري طول موج جي وچ ۾ فرق ڪرڻ جي گريٽنگ جي صلاحيت آهي. اهو وڌيڪ لائينن ۽ وڌيڪ تفريق آرڊر سان وڌي ٿو.
9. سوال: ڇا روشني کان علاوه ٻين قسمن جي لهرن سان به ڊفرڪشن گريٽنگ استعمال ڪري سگهجي ٿي؟
جواب: ها، انهن کي ڪنهن به لهر جي رجحان سان استعمال ڪري سگهجي ٿو، جنهن ۾ آواز جون لهرون ۽ ايڪس ري شامل آهن.
10. سوال: ٽرانسميشن گريٽنگ ريفلڪشن گريٽنگ کان ڪيئن مختلف آهي؟
جواب: ٽرانسميشن گريٽنگ ۾، روشني گريٽنگ مواد مان گذري ٿي، جڏهن ته ريفلڪشن گريٽنگ ۾، روشني گريٽنگ جي مٿاڇري تان موٽندي آهي.
11. سوال: ٻرندڙ گريٽنگ ڇا آهن؟
جواب: بليزڊ گريٽنگز ريفلڪشن گريٽنگز آهن جتي گرووز کي زاويه (يا بليزڊ) ڪيو ويندو آهي ته جيئن گهڻي قدر توانائي کي هڪ مخصوص ڊفرڪشن آرڊر ۾ هدايت ڪري سگهجي، ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهجي.
12. سوال: ڇو گريٽنگ جي نالي جي کثافت (لڪيرون في ملي ميٽر) اهم آهي؟
جواب: نالي جي کثافت گريٽنگ جي پکيڙ ۽ ريزوليوشن کي طئي ڪري ٿي. وڌيڪ نالي جي کثافت عام طور تي وڌيڪ ريزوليوشن جو سبب بڻجندي آهي.
13. سوال: گريٽنگ ڪيئن اسپيڪٽرم پيدا ڪري ٿي؟
جواب: جڏهن سفيد روشني ڪنهن گريٽنگ سان رابطو ڪري ٿي، ته هر موج جي ڊيگهه هڪ منفرد زاويه تي مختلف ٿئي ٿي، انهن کي اسپيڪٽرم پيدا ڪرڻ لاءِ خلا ۾ پکيڙي ٿي.
14. سوال: ڇو ٿي سگهي ٿو ته تفريق جا اعليٰ حڪم هڪ ٻئي سان اوورليپ ٿين؟
جواب: مختلف طول موج لاءِ، اعليٰ آرڊر انهن زاوين تي رد ڪري سگهجن ٿا جيڪي ٻين طول موج جي هيٺين آرڊر سان ملن ٿا، جنهن جي ڪري اسپيڪٽرا اوورليپ ٿئي ٿو.
15. سوال: ڇا غير نظر ايندڙ طول موج جي مطالعي لاءِ گريٽنگ استعمال ڪري سگهجي ٿي؟
جواب: ها، گريٽنگ برقي مقناطيسي اسپيڪٽرم جي مختلف حصن لاءِ ٺاهي سگھجن ٿيون، جن ۾ الٽراوائليٽ ۽ انفراريڊ شامل آهن.
16. سوال: ڇِرڻ واري مواد جي پکيڙ جي نمونن ۾ ڪهڙو ڪردار آهي؟
جواب: مادي خاصيتون مختلف تفريق جي حڪمن جي ڪارڪردگي کي متاثر ڪري سگهن ٿيون ۽ طول موج جي حد جو تعين ڪري سگهن ٿيون جنهن لاءِ گريٽنگ کي بهتر بڻايو ويو آهي.
17. سوال: هولوگرافڪ ڊفرڪشن گريٽنگ ڪيئن پيدا ٿيندي آهي؟
جواب: هولوگرافڪ گريٽنگز ليزر لائيٽ مان مداخلت جي نمونن کي استعمال ڪندي ٺاهيا ويندا آهن، بجاءِ ميڪانياتي طور تي گرووز کي حڪمران ڪرڻ جي، جنهن جي نتيجي ۾ گهٽ گمراهه روشني ۽ وڌيڪ پاڪائي اسپيڪٽرا پيدا ٿئي ٿي.
18. سوال: ڇو صفر-آرڊر وڌ ۾ وڌ عام طور تي گهڻو روشن هوندو آهي؟
جواب: صفر-آرڊر وڌ ۾ وڌ غير ڦاٽل روشني سان ملندڙ جلندڙ آهي. جيئن ته اهو ڦهليل حڪمن جيتري پکڙجڻ مان نه گذرندو آهي، ان جي شدت عام طور تي وڌيڪ هوندي آهي.
19. سوال: ڇا گريٽنگ پولرائزڊ روشني سان ڪم ڪري سگهن ٿا؟
جواب: ها، تڪرار جي ڪارڪردگي ۽ نمونو واقعن جي روشني جي پولرائيزيشن حالت جي بنياد تي مختلف ٿي سگهن ٿا.
20. سوال: اسپيڪٽرو اسڪوپي لاءِ پرزمن جي ڀيٽ ۾ گريٽنگ جا فائدا ڇو آهن؟
جواب: گريٽنگ بهتر ريزوليوشن، طول موج جي وڌيڪ لڪير واري پکيڙ پيش ڪري سگھن ٿا، ۽ اڪثر ڪري پرزم جي مقابلي ۾ اسپيڪٽرم ۾ روشني پکيڙڻ ۾ وڌيڪ ڪارآمد هوندا آهن.
ڊفرڪشن گريٽنگز بصري تحقيق ۽ ايپليڪيشنن ۾ ضروري آهن، خاص طور تي اسپيڪٽرو اسڪوپي ۾، جيڪي روشني جي اسپيڪٽرل حصن جي تفصيلي مطالعي جي اجازت ڏين ٿا.
