ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් - ගැටළු සහ විසඳුම්
1. කහ ආලෝකය සිදුරු දෙකක් හරහා ගමන් කරන අතර තිරයක් මත නිරෝධන රටාවක් නිරීක්ෂණය කෙරේ.
(1) කහ ආලෝකය නිල් පැහැයෙන් ප්රතිස්ථාපනය කළහොත් දීප්තිමත් දාරවල පළල වැඩි වේ.
(2) සිදුරු අතර දුර අවම කළහොත් දීප්තිමත් දාරවල පළල වැඩි වේ.
(3) මධ්යම දාරයෙන් ඈතින් ඇති විට ආලෝකයේ තීව්රතාවය අඩු වේ.
(4) මධ්යම දාරයෙන් ඈතින් පිහිටි විට ආලෝකයේ තීව්රතාවය නියත වේ.
නිවැරදි ප්රකාශය කුමක්ද?
විසඳුමක්
සිදුරු අතර දුර සිදුරු සහ තිරය අතර දුරට වඩා කුඩා බැවින් එම කෝණය ඉතා කුඩා වේ. එවිට,
ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීමේ සමීකරණය (නිර්මාණාත්මක මැදිහත්වීම )
d = සිදුරු අතර දුර , y = දීප්තිමත් රේඛාව සහ මධ්යම දාරය අතර දුර , l = තිරය සහ සිදුරු අතර දුර , n = r අනුපිළිවෙල , λ = තරංග ආයාමය
(1) කහ ආලෝකය නිල් පැහැයෙන් ප්රතිස්ථාපනය කළහොත් දීප්තිමත් දාරවල පළල වැඩි වේ.
ඉහත සමීකරණය මත පදනම්ව, දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) තරංග ආයාමයට (λ) ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ. තරංග ආයාමය අඩු වුවහොත් දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) වැඩි වේ. කහ ආලෝකයට නිල් ආලෝකයට වඩා විශාල තරංග ආයාමයක් (කුඩා සංඛ්යාතයක්) ඇත. කහ ආලෝකය නිල් පැහැයට වෙනස් කළහොත් තරංග ආයාමය අඩු වන බැවින් දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) වැඩි වේ.
මෙම ප්රකාශය නිවැරදියි.
(2) සිදුරු අතර දුර අවම කළහොත් දීප්තිමත් දාරවල පළල වැඩි වේ.
ඉහත සූත්රය මත පදනම්ව, සිදුරු (d) අතර දුර දීප්තිමත් රේඛා ගණනට (n) සෘජුව සමානුපාතික වේ. සිදුරු අතර දුර අවම කළහොත් දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) අඩු වේ.
මෙම ප්රකාශය වැරදියි.
(3) මධ්යම දාරයෙන් ඈතින් ඇති විට ආලෝකයේ තීව්රතාවය අඩු වේ.
තීව්රතාවය ආලෝක මට්ටමට සම්බන්ධ වේ. තීව්රතාවය දුරට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ, දුර වැඩි නම් තීව්රතාවය කුඩා වේ (ආලෝක ඩිමර්).
මෙම ප්රකාශය නිවැරදියි.
(4) මධ්යම දාරයෙන් ඈතින් පිහිටි විට ආලෝකයේ තීව්රතාවය නියත වේ.
මෙම ප්රකාශය වැරදියි.
2. ආලෝකයක් 2-mm දුරින් සිදුරු දෙකක් මතට වැටී රටාවේ මධ්යයේ සිට 1-mm දුරින් සිව්වන අනුපිළිවෙල දීප්තිමත් රේඛාවේ සිට 1 m දුරින් තිරයක් මත නිපදවයි. භාවිතා කරන ආලෝකයේ තරංග ආයාමය කුමක්ද?
දන්නා:
සිදුරු අතර දුර (d) = 2 mm = 2 x 10 -3 m
අනුපිළිවෙල r (n) = 4
තිරය සහ ස්ලිට් අතර දුර (l) = මීටර 1
හතරවන පෙළ දීප්තිමත් රේඛාව සහ රටාවේ මැද (y) අතර දුර = 1 mm = 1 x 10 -3 m = 10 -3 m
අවශ්යයි: තරංග ආයාමය ( λ )
විසඳුම:
ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීමේ සමීකරණය:
d පාපය θ = n λ
ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ( λ):
3. තිරයේ සිට මීටර 1 ක් දුරින් 3-mm සිදුරු දෙකක්. රටාවේ මධ්යයේ සිට 1-mm දුරින් හයවන අනුපිළිවෙල දීප්තිමත් රේඛාව නිපදවන්නේ නම්, භාවිතා කරන ආලෝකයේ තරංග ආයාමය කුමක්ද?
දන්නා:
සිදුරු අතර දුර (d) = 3 mm = 3 x 10 -3 m
අනුපිළිවෙල r (n) = 6
තිරය සහ ස්ලිට් අතර දුර (l) = මීටර 1
හයවන අනුපිළිවෙල දීප්තිමත් රේඛාව සහ රටාවේ මැද (y) අතර දුර = 1 mm = 1 x 10 -3 m = 10 -3 මීටර්
අවශ්යයි: ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ( λ )
විසඳුම:
ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ( λ)
1. ප්රශ්නය: ද්විත්ව සිදුරු මැදිහත්වීම පිටුපස ඇති මූලික මූලධර්මය කුමක්ද?
පිළිතුර: ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් ඇති වන්නේ සමීප පරතරයකින් යුත් ස්ලිට් දෙකකින් නිකුත් වන තරංගවල අධිස්ථානගත වීම නිසා වන අතර එමඟින් නිර්මාණාත්මක සහ විනාශකාරී මැදිහත්වීම් කලාප ඇති වේ.
2. ප්රශ්නය: තිරය මත දීප්තිමත් සහ අඳුරු වාටිය සෑදෙන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: තරංග මුදුන් අතිච්ඡාදනය වන විට දීප්තිමත් දාර (උපරිම) නිර්මාණාත්මක මැදිහත්වීම් හේතුවෙන් ඇති වන අතර, එක් සිදුරකින් ලැබෙන ලාංඡනයක් අනෙක් සිදුරෙන් අතිච්ඡාදනය වන විට අඳුරු දාර (අවම) විනාශකාරී මැදිහත්වීම් හේතුවෙන් ඇති වේ.
3. ප්රශ්නය: ද්විත්ව විවර අත්හදා බැලීමේදී ඒකවර්ණ ආලෝකය සාමාන්යයෙන් භාවිතා කරන්නේ ඇයි?
පිළිතුර: ඒකවර්ණ ආලෝකය පැහැදිලි සහ ස්ථාවර මැදිහත්වීම් රටාවක් නිපදවමින් ස්ථාවර තරංග ආයාමයක් සහතික කරයි.
4. ප්රශ්නය: ආලෝකයේ තරංග ආයාමය වෙනස් වීම මැදිහත්වීමේ රටාවට බලපාන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: තරංග ආයාමය වැඩි කිරීමෙන් වාටිය පරතරය වැඩි වන අතර, තරංග ආයාමය අඩු කිරීමෙන් එය අඩු වේ.
5. ප්රශ්නය: ස්ලිට් දෙක අතර පරතරය මැදිහත්වීමේ රටාවට බලපාන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: සිදුරු අතර පරතරය වැඩි වන තරමට, තිරය මත ඇඟිලි ගැසීම් දාර එකිනෙකට සමීප වේ.
6. ප්රශ්නය: ඉලෙක්ට්රෝන වැනි අංශු සමඟ ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් නිරීක්ෂණය කළ හැකිද?
පිළිතුර: ඔව්, ඉලෙක්ට්රෝන වැනි අංශු තරංග-අංශු ද්විත්ව භාවය පෙන්නුම් කරන අතර, ද්විත්ව සිදුරු හරහා ගමන් කරන විට ආලෝකයට සමාන මැදිහත්වීම් රටා පෙන්වයි.
7. ප්රශ්නය: දීප්තිමත් දාරයකට පැමිණෙන තරංග අතර මාර්ග වෙනස කුමක්ද?
පිළිතුර: දීප්තිමත් දාරයකදී මාර්ග වෙනස තරංග ආයාමයේ අනුකලිත ගුණාකාරයකි, උදාහරණයක් ලෙස 0, λ, 2λ, ආදිය.
8. ප්රශ්නය: ද්විත්ව සිදුරු සහ තිරය අතර දුර මැදිහත්වීම් රටාවට බලපාන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: ස්ලිට් සහ තිරය අතර දුර වැඩි වන විට, දාර අතර වෙන්වීම විශාල වේ.
9. ප්රශ්නය: මැදිහත්වීම් රටාවේ මධ්යම උපරිමය නියෝජනය කරන්නේ කුමක්ද?
පිළිතුර: මධ්යම උපරිමය යනු ද්විත්ව සිදුරුවලට කෙළින්ම ප්රතිවිරුද්ධ දීප්තිමත්ම ස්ථානය වන අතර, සිදුරු දෙකෙන්ම තරංග තිරයට එකම දුරක් ගමන් කරන අතර එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස නිර්මාණාත්මක මැදිහත්වීමක් ඇති වේ.
10. ප්රශ්නය: මැදිහත්වීමේ රටාව පියවි ඇසින් දැකිය හැකිද?
පිළිතුර: සාමාන්යයෙන්, මැදිහත්වීම් මායිම් පියවි ඇසින් විසඳිය නොහැකි තරම් සමීප බැවින්, නැරඹුම් තිරයක් හෝ අනාවරකයක් භාවිතා කරයි.
12. ප්රශ්නය: ආලෝක ප්රභවය සුදු ආලෝක ප්රභවයකින් ප්රතිස්ථාපනය කළ විට මැදිහත්වීමේ රටාවට කුමක් සිදුවේද?
පිළිතුර: සුදු ආලෝකය මධ්යම සුදු දාරයක් ඇති කරන අතර එය වර්ණ දාරවලින් වට වී ඇත. මන්ද විවිධ තරංග ආයාම තරමක් වෙනස් ස්ථානවලට බාධා කරන බැවිනි.
13. ප්රශ්නය: ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් සමඟ සහසම්බන්ධතාවය සම්බන්ධ වන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: පැහැදිලි මැදිහත්වීම් රටාවක් සඳහා, ස්ලිට් දෙකෙන් ලැබෙන ආලෝක ප්රභවයන් සුසංයෝගී විය යුතුය, එනම් ඒවා නියත අවධි සම්බන්ධතාවයක් පවත්වා ගත යුතුය.
14. ප්රශ්නය: ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම තේරුම් ගැනීමේදී තනි-ෆෝටෝන අත්හදා බැලීම් වැදගත් වන්නේ ඇයි?
පිළිතුර: තනි-ෆෝටෝන අත්හදා බැලීම් මගින් පෙන්නුම් කරන්නේ තනි ෆෝටෝන වලට තමන්වම මැදිහත් විය හැකි බවත්, තරංග-අංශු ද්විත්ව සංකල්පයට තවදුරටත් සහාය වන බවත්ය.
15. ප්රශ්නය: එක් එක් ස්ලිට් එකේ පළල මැදිහත්වීම් රටාවට බලපාන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: පුළුල් විවරයක් පුළුල් විවර්තන රටා ඇති කරයි, එමඟින් මැදිහත්වීම් රටාවේ දෘශ්යතාව සහ තියුණු බව අතිච්ඡාදනය වී වෙනස් වේ.
16. ප්රශ්නය: මැදිහත්වීමේදී අධිස්ථාන මූලධර්මය ඉටු කරන කාර්යභාරය කුමක්ද?
පිළිතුර: අධිස්ථාන මූලධර්මයේ සඳහන් වන්නේ අතිච්ඡාදනය වන තරංගවල මුළු විස්ථාපනය ඒවායේ තනි විස්ථාපනවල එකතුව බවයි. මෙය ද්විත්ව ස්ලිට් අත්හදා බැලීම් වලදී නිර්මාණාත්මක සහ විනාශකාරී මැදිහත්වීම් වලට මග පාදයි.
17. ප්රශ්නය: ආලෝකයට අමතරව අනෙකුත් තරංග වර්ග සමඟ ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් සිදුවිය හැකිද?
පිළිතුර: ඔව්, මැදිහත්වීම මූලික තරංග සංසිද්ධියක් වන අතර එය ශබ්ද තරංග, ජල තරංග සහ ඉලෙක්ට්රෝන වැනි පදාර්ථ තරංග සමඟ පවා නිරීක්ෂණය කළ හැකිය.
18. ප්රශ්නය: එක් සිදුරක් ආවරණය කළ විට මැදිහත්වීමේ රටාවට කුමක් සිදුවේද?
පිළිතුර: එක් සිදුරක් ආවරණය කිරීමෙන් මැදිහත්වීමේ රටාව ඉවත් කරනු ලබන අතර, තනි විවෘත සිදුරෙන් විවර්තන රටාවක් පමණක් නිරීක්ෂණය කෙරේ.
19. ප්රශ්නය: ද්විත්ව විවර අත්හදා බැලීම තරංග-අංශු ද්විත්වතා සංකල්පයට සම්බන්ධ වන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: ද්විත්ව සිදුරු අත්හදා බැලීමෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ ඉලෙක්ට්රෝන වැනි අංශු තරංග-සමාන හැසිරීම් (මැදිහත්වීම්) සහ අංශු-සමාන හැසිරීම් (තනි අංශු ලෙස හඳුනාගත හැකි) ප්රදර්ශනය කළ හැකි බවත්, එමඟින් තරංග-අංශු ද්විත්ව භාවය අවධාරණය කරන බවත්ය.
20. ප්රශ්නය: අංශු කුමන සිදුර හරහා ගමන් කරනවාද යන්න නිරීක්ෂණය කළ විට මැදිහත්වීමේ රටාවට කුමක් සිදුවේද?
පිළිතුර: නිරීක්ෂණ ක්රියාව තරංග ශ්රිතය බිඳ දමන අතර මැදිහත්වීමේ රටාව අතුරුදහන් වේ, එය ක්වොන්ටම් යාන්ත්ර විද්යාවේ මූලධර්මය නිරූපණය කරයි, නිරීක්ෂකයා නිරීක්ෂණය කරන ලද දේට බලපෑම් කරයි.
සම්භාව්ය තරංග ප්රකාශ විද්යාවේ සහ ක්වොන්ටම් යාන්ත්ර විද්යාවේ ද්විත්ව විවර මැදිහත්වීම තේරුම් ගැනීම මූලික වන අතර එය ආලෝකයේ සහ පදාර්ථයේ සංකීර්ණ ස්වභාවය හෙළි කරයි.
