ٻٽي سلٽ مداخلت - مسئلا ۽ حل
1. پيلي روشني ٻن ڦاٽن مان گذري ٿي ۽ اسڪرين تي هڪ مداخلت وارو نمونو ڏٺو وڃي ٿو.
(1) جيڪڏهن پيلي روشني کي نيري رنگ سان تبديل ڪيو وڃي ته روشن ڪنارن جي ويڪر وڌي ويندي.
(2) جيڪڏهن سلٽ جي وچ ۾ فاصلو گهٽ ۾ گهٽ ڪيو وڃي ته روشن ڪنارن جي ويڪر وڌي ويندي.
(3) جيڪڏهن روشني مرڪزي ڪناري کان پري هجي ته ان جي شدت گهٽجي ويندي آهي.
(4) روشني جي شدت مستقل هوندي آهي جيڪڏهن اها مرڪزي ڪناري کان پري هجي.
ڪهڙو بيان صحيح آهي؟
حل
سلٽ جي وچ ۾ فاصلو سلٽ ۽ اسڪرين جي وچ ۾ فاصلي کان ننڍو آهي تنهنڪري اهو زاويه تمام ننڍو آهي. پوءِ،
ڊبل-سلٽ مداخلت جي مساوات (تعميري مداخلت )
d = سلٽ جي وچ ۾ فاصلو ، y = روشن لڪير ۽ مرڪزي فرينج جي وچ ۾ فاصلو ، l = اسڪرين ۽ سلٽ جي وچ ۾ فاصلو ، n = آرڊر r ، λ = موج جي ڊيگهه
(1) جيڪڏهن پيلي روشني کي نيري رنگ سان تبديل ڪيو وڃي ته روشن ڪنارن جي ويڪر وڌي ويندي.
مٿي ڏنل مساوات جي بنياد تي، روشن لڪيرن جو تعداد (n) موج جي ڊيگهه (λ) جي الٽي متناسب آهي. جيڪڏهن موج جي ڊيگهه گهٽجي ٿي، ته روشن لڪيرن جو تعداد (n) وڌي ٿو. پيلي روشني ۾ نيري روشني جي ڀيٽ ۾ وڏي موج جي ڊيگهه (ننڍي فريڪوئنسي) هوندي آهي. جيڪڏهن پيلي روشني کي نيرو ۾ تبديل ڪيو وڃي ته موج جي ڊيگهه گهٽجي ويندي آهي، تنهنڪري روشن لڪيرن جو تعداد (n) وڌي ويندو آهي.
هي بيان صحيح آهي.
(2) جيڪڏهن سلٽ جي وچ ۾ فاصلو گهٽ ۾ گهٽ ڪيو وڃي ته روشن ڪنارن جي ويڪر وڌي ويندي.
مٿي ڏنل فارمولي جي بنياد تي، سلٽس (d) جي وچ ۾ فاصلو سڌو سنئون روشن لائينن (n) جي تعداد جي متناسب آهي. جيڪڏهن سلٽس جي وچ ۾ فاصلو گهٽ ۾ گهٽ ڪيو وڃي، ته روشن لائينن (n) جو تعداد گهٽجي ويندو.
هي بيان غلط آهي.
(3) جيڪڏهن روشني مرڪزي ڪناري کان پري هجي ته ان جي شدت گهٽجي ويندي آهي.
شدت روشني جي سطح سان لاڳاپيل آهي. شدت فاصلي جي الٽي متناسب آهي جيڪڏهن فاصلو وڌيڪ آهي ته شدت گهٽ هوندي (روشني مدھم).
هي بيان صحيح آهي.
(4) روشني جي شدت مستقل هوندي آهي جيڪڏهن اها مرڪزي ڪناري کان پري هجي.
هي بيان غلط آهي.
2. هڪ روشني ٻن ڦاٽن تي 2 ملي ميٽر جي فاصلي تي پوي ٿي ۽ چوٿين ترتيب واري روشن لڪير کان 1 ميٽر پري هڪ اسڪرين تي نموني جي مرڪز کان 1 ملي ميٽر پيدا ڪري ٿي. استعمال ٿيندڙ روشني جي موج جي ڊيگهه ڇا آهي؟
ڄاتل سڃاتل:
سلٽ جي وچ ۾ فاصلو (d) = 2 ملي ميٽر = 2 x 10 -3 ميٽر
آرڊر r (n) = 4
اسڪرين ۽ سلٽ جي وچ ۾ فاصلو (l) = 1 ميٽر
چوٿين درجي جي روشن لڪير ۽ نموني جي مرڪز جي وچ ۾ فاصلو (y) = 1 ملي ميٽر = 1 x 10 -3 م = 10 -3 م
گهربل: طول موج ( λ)
حل:
ٻٽي سلٽ مداخلت جي مساوات:
ڊي گناهه θ = ن λ
روشني جي موج جي ڊيگهه ( λ):
3. ٻه 3-ملي ميٽر سلٽ، اسڪرين کان 1 ميٽر جي فاصلي تي. جيڪڏهن نموني جي مرڪز کان ڇهين ترتيب واري روشن لڪير 1-ملي ميٽر ٺاهي وڃي، ته استعمال ٿيندڙ روشني جي موج جي ڊيگهه ڇا هوندي؟
ڄاتل سڃاتل:
سلٽ جي وچ ۾ فاصلو (d) = 3 ملي ميٽر = 3 x 10 -3 ميٽر
آرڊر r (n) = 6
اسڪرين ۽ سلٽ جي وچ ۾ فاصلو (l) = 1 ميٽر
ڇهين درجي واري روشن لڪير ۽ نموني جي مرڪز جي وچ ۾ فاصلو (y) = 1 ملي ميٽر = 1 x 10 -3 ميٽر = 10 -3 ميٽر
گهربل: روشني جي موج جي ڊيگهه ( λ)
حل:
روشني جي موج جي ڊيگهه ( λ)
1. سوال: ڊبل سلٽ مداخلت جي پويان بنيادي اصول ڇا آهي؟
جواب: ڊبل سلٽ مداخلت ٻن ويجهي فاصلي واري سلٽ مان نڪرندڙ لهرن جي سپرپوزيشن مان پيدا ٿئي ٿي، جيڪا تعميري ۽ تباهي واري مداخلت جي علائقن ڏانهن وٺي ٿي.
2. سوال: اسڪرين تي روشن ۽ ڪارا ڪنارا ڪيئن ٺهن ٿا؟
جواب: روشن ڪنارا (ميڪسيما) تعميري مداخلت جو نتيجو آهن جڏهن لهرن جون چوٽيون اوورليپ ٿين ٿيون، جڏهن ته ڪارا ڪنارا (مينيما) تباهي ڪندڙ مداخلت جو نتيجو آهن جڏهن هڪ چير مان هڪ چوٽي ٻئي جي گرت سان اوورليپ ٿئي ٿي.
3. سوال: ڊبل سلٽ تجربي ۾ عام طور تي مونوڪروميٽڪ روشني ڇو استعمال ڪئي ويندي آهي؟
جواب: مونوڪروميٽڪ روشني هڪ مستقل طول موج کي يقيني بڻائي ٿي، هڪ صاف ۽ مستحڪم مداخلت وارو نمونو پيدا ڪري ٿي.
4. سوال: روشني جي طول موج کي تبديل ڪرڻ سان مداخلت واري نموني تي ڪيئن اثر پوي ٿو؟
جواب: طول موج وڌائڻ سان فرينج اسپيسنگ وڌي ٿي، جڏهن ته طول موج گهٽائڻ سان ان کي گهٽائي ٿو.
5. سوال: ٻن سلٽس جي وچ ۾ فاصلو مداخلت واري نموني کي ڪيئن متاثر ڪري ٿو؟
جواب: سلِٽس جي وچ ۾ جيترو وڏو فاصلو هوندو، اوترو ئي اسڪرين تي مداخلت وارا ڪنارا هڪٻئي جي ويجهو ٿيندا.
6. سوال: ڇا اليڪٽران جهڙن ذرڙن سان ڊبل سلٽ مداخلت ڏسي سگهجي ٿي؟
جواب: ها، اليڪٽران جهڙا ذرڙا لهر-ذراتي ٻٽيت جو مظاهرو ڪن ٿا، جڏهن ڊبل سلِٽ مان گذريا ته روشني سان ملندڙ مداخلت جا نمونا ڏيکارين ٿا.
7. سوال: روشن ڪناري تي پهچڻ واري لهرن جي وچ ۾ رستي جو فرق ڇا آهي؟
جواب: هڪ روشن ڪناري تي رستي جو فرق موج جي ڊيگهه جو هڪ لازمي ضرب آهي، جهڙوڪ 0، λ، 2λ، وغيره.
8. سوال: ڊبل سلِٽس ۽ اسڪرين جي وچ ۾ فاصلو مداخلت واري نموني کي ڪيئن متاثر ڪري ٿو؟
جواب: جيئن جيئن سلِٽس ۽ اسڪرين جي وچ ۾ فاصلو وڌندو ويندو آهي، تيئن تيئن ڪنارن جي وچ ۾ علحدگي به وڏي ٿيندي ويندي آهي.
9. سوال: مداخلت واري نموني ۾ مرڪزي وڌ ۾ وڌ ڇا جي نمائندگي ڪري ٿو؟
جواب: مرڪزي وڌ ۾ وڌ ڊبل سلِٽس جي سامهون سڀ کان وڌيڪ روشن جڳهه آهي، جتي ٻنهي سلِٽس مان لهرون اسڪرين تائين ساڳئي فاصلي تي سفر ڪن ٿيون، جنهن جي نتيجي ۾ تعميري مداخلت ٿئي ٿي.
10. سوال: ڇا مداخلت واري نموني کي ننگي اک سان ڏسي سگهجي ٿو؟
جواب: عام طور تي، مداخلت جا ڪنارا هڪ ٻئي جي ويجهو هوندا آهن جيڪي ننگي اک سان حل نه ٿي سگهن، تنهنڪري هڪ ڏسڻ واري اسڪرين يا ڊيٽيڪٽر استعمال ڪيو ويندو آهي.
12. سوال: جڏهن روشني جي ذريعن کي اڇي روشني جي ذريعن سان تبديل ڪيو ويندو آهي ته مداخلت واري نموني جو ڇا ٿيندو آهي؟
جواب: اڇي روشني هڪ مرڪزي سفيد ڇانو پيدا ڪري ٿي جيڪا رنگين ڇانو سان ڀريل آهي ڇاڪاڻ ته مختلف طول موج ٿوري مختلف هنڌن تي مداخلت ڪن ٿا.
13. سوال: هم آهنگي ڊبل سلٽ مداخلت سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟
جواب: هڪ واضح مداخلت واري نموني لاءِ، ٻن سلٽس مان روشني جا ذريعا مربوط هجڻ گهرجن، مطلب ته اهي هڪ مسلسل مرحلي جو تعلق برقرار رکن ٿا.
14. سوال: ڊبل سلٽ مداخلت کي سمجهڻ ۾ سنگل فوٽون تجربا ڇو اهم آهن؟
جواب: سنگل-فوٽان تجربا ڏيکارين ٿا ته انفرادي فوٽوان پاڻ ۾ مداخلت ڪري سگهن ٿا، جيڪو لهر-ذراتي دوئي تصور جي وڌيڪ حمايت ڪري ٿو.
15. سوال: هر سلٽ جي ويڪر مداخلت واري نموني کي ڪيئن متاثر ڪري ٿي؟
جواب: هڪ وسيع ڦاٽ وسيع تفريق نمونن جو سبب بڻجندو، جيڪو مداخلت واري نموني جي نمائش ۽ تيزيءَ کي اوورليپ ۽ تبديل ڪندو.
16. سوال: مداخلت ۾ سپرپوزيشن جو اصول ڪهڙو ڪردار ادا ڪري ٿو؟
جواب: سپرپوزيشن جو اصول ٻڌائي ٿو ته اوورليپنگ لهرن جي ڪل بي گھرڻ انهن جي انفرادي بي گھرڻ جو مجموعو آهي. اهو ڊبل سلٽ تجربن ۾ تعميري ۽ تباهي ڪندڙ مداخلت جو سبب بڻجي ٿو.
17. سوال: ڇا روشني کان علاوه ٻين قسمن جي لهرن سان ڊبل سلٽ مداخلت ٿي سگهي ٿي؟
جواب: ها، مداخلت هڪ بنيادي لهر جو رجحان آهي ۽ ان کي آواز جي لهرن، پاڻيءَ جي لهرن، ۽ اليڪٽران وانگر مادي لهرن سان به ڏسي سگهجي ٿو.
18. سوال: جڏهن هڪ سلٽ ڍڪيل هوندو آهي ته مداخلت واري نموني جو ڇا ٿيندو آهي؟
جواب: هڪ سلٽ کي ڍڪڻ سان مداخلت وارو نمونو ختم ٿي ويندو، ۽ صرف هڪ کليل سلٽ مان هڪ تفريق وارو نمونو ڏٺو ويندو.
19. سوال: ڊبل-سلٽ تجربو لهر-ذراتي ٻٽي تصور سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟
جواب: ڊبل سلٽ تجربو ڏيکاري ٿو ته اليڪٽران جهڙا ذرڙا لهر جهڙو رويو (مداخلت) ۽ ذرڙي جهڙو رويو (انفرادي ذرڙن جي طور تي ڳولي سگهجي ٿو) ڏيکاري سگهن ٿا، جيڪو لهر-ذري جي دوئي کي اجاگر ڪري ٿو.
20. سوال: مداخلت واري نموني جو ڇا ٿيندو آهي جڏهن ذرڙن کي ڏٺو ويندو آهي جنهن مان اهي گذرندا آهن؟
جواب: مشاهدي جو عمل لهر جي ڪم کي ختم ڪري ٿو، ۽ مداخلت جو نمونو غائب ٿي وڃي ٿو، جيڪو ڪوانٽم ميڪينڪس جي اصول کي واضح ڪري ٿو ته مشاهدو ڪندڙ مشاهدي تي اثر انداز ٿئي ٿو.
ڊبل-سلٽ مداخلت کي سمجهڻ ڪلاسيڪل ويو آپٽڪس ۽ ڪوانٽم ميڪينڪس ٻنهي ۾ بنيادي آهي، جيڪو روشني ۽ مادي جي پيچيده نوعيت کي ظاهر ڪري ٿو.
