ஒளியின் குறுக்கீடு மற்றும் விளிம்பு விளைவிற்கான எடுத்துக்காட்டு – ஒற்றைப் பிளவு

அறிய ஒளியின் குறுக்கீடு மற்றும் விளிம்பு விளைவிற்கான எடுத்துக்காட்டு – ஒற்றைப் பிளவுஅதன்பிறகு, ஒளியின் குறுக்கீடு மற்றும் விளிம்பு விளைவு தொடர்பான சிக்கல்களில் பணியாற்றவும்.

1. 700 நானோமீட்டர் அலைநீளம் கொண்ட ஒளி, 0,2 மில்லிமீட்டர் அகலம் கொண்ட ஒரு பிளவின் வழியாகச் செல்கிறது. திரையில் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவுப் பாங்கு, அந்தப் பிளவிலிருந்து 50 சென்டிமீட்டர் தொலைவில் உள்ளது. இரண்டாவது கருப்புக் கோட்டிற்கும் முதன்மை ஒளிக் கோட்டிற்கும் இடையிலான தூரத்தைக் கண்டறியவும்.
கலந்துரையாடல்கேட்டார்: ஏன்?
பதில் :

பிளவிற்கும் திரைக்கும் இடையேயான தூரத்துடன் ஒப்பிடும்போது பிளவின் அகலம் மிகவும் சிறியது (படத்தில் பிளவின் அகலம் பெரிதாக்கிக் காட்டப்பட்டுள்ளது), அதனால் கோணம் மிகவும் சிறியதாக உள்ளது. கோணம் மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், sin θ-வின் மதிப்பு tan θ-வின் மதிப்பிற்கு அருகில் உள்ளது.

பிரதான ஒளிக் கோட்டிற்கும் இரண்டாவது இருண்ட கோட்டிற்கும் இடையேயான தூரம் 3,5 மில்லிமீட்டர் ஆகும்.

2. 0,1 மிமீ அகலம் கொண்ட ஒற்றைப் பிளவு ஒன்று ஒற்றை நிற ஒளியால் ஒளியூட்டப்படுகிறது. அந்தப் பிளவிலிருந்து 4 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு திரையில், விளிம்பு விளைவின் காரணமாகப் பிரகாசமான மற்றும் இருண்ட பல்வேறு கோடுகள் காணப்படுகின்றன. இரண்டாவது இருண்ட கோட்டிற்கும் பிரதான பிரகாசமான கோட்டிற்கும் இடையேயான தூரம் 16 மிமீ எனில், அந்த ஒளியின் அலைநீளத்தைக் கண்டறியவும்!
கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:
d = 0,1 மிமீ = 0,0001 மீ = 1 x 10^-4 m
l = 4 மீ
n = 2
y = 16 மிமீ = 16 x 10^-3 m
ஒளியின் அலைநீளம் என்ன? எனக் கேட்கப்பட்டது.
பதில் :

ஒளியின் அலைநீளம் = 200 நானோமீட்டர்

3. கீழே உள்ள படத்தைப் பாருங்கள்!
ஒற்றை இடைவெளி 0,2 மிமீ அகலமுள்ள ஒரு S வடிவமானது, λ = 500 nm (1 nm = 10⁻¹⁰) அலைநீளம் கொண்ட ஒரு இணையான ஒளிக்கற்றையால் ஒளியூட்டப்படுகிறது.^-9 இதன் விளைவாக ஏற்படும் விளிம்பு விளைவுப் பாங்கு, பிளவிலிருந்து 60 செ.மீ தொலைவில் உள்ள ஒரு திரையில் படம்பிடிக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது கருப்புக் கோட்டிற்கும் மையப் பிரகாசமான கோட்டிற்கும் இடையிலான தூரம்…

அ. 3,0 மிமீ
பி. 3,6 மிமீ
சி. 4,8 மிமீ
டி. 5,8 மி.மீ.
இ. 6,0 மிமீ

கலந்துரையாடல்

அது அறியப்படுகிறது :
λ = 500 nm = 500 x 10^-9 m = 5 x 10^-7 m
d = 0,2 மிமீ = 0,2 x 10^-3 m = 2 x 10^-4 m
நீளம் = 60 செ.மீ = 0,6 மீ
n = 2
கேட்கப்பட்டது : ஒய் ?
ஜவாப் :

பிளவிற்கும் திரைக்கும் இடையிலான தூரத்துடன் ஒப்பிடும்போது பிளவின் அகலம் மிகவும் சிறியது, அதனால் கோணம் மிகவும் சிறியது (மேலே உள்ள படத்தில் பிளவின் அகலம் பெரிதாக்கிக் காட்டப்பட்டுள்ளது). கோணம் மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால் sin-இன் மதிப்பு டெட்டா தொடுகோட்டை நெருங்கும் டெட்டா.
பாவம் θ ≈ டான் θ = y / l = y / 0,6

ஒற்றைப் பிளவு விளிம்பு விளைவு சூத்திரம் (குறைந்தபட்சம்):
d sin θ = n λ
(2 x 10^-4)(y/0,6) = (2)(5 x 10^-7)
(2 x 10^-4) y = (0,6)(10 x 10^-7)
(2 x 10^-4) y = 6 x 10^-7
y = (6 x 10^-7) / (2 x 10^-4)
y = 3 x 10^-3
y = 0,003 மீட்டர்
y = 3 மில்லிமீட்டர்
சரியான விடை A ஆகும்.

4. 5000 Å அலைநீளம் கொண்ட ஒற்றை நிற ஒளிக்கற்றை (1 Å = 10)^-10 m) ஒற்றைப் பிளவின் வழியே செல்லும் ஒரு பொருள், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி முதல்-வரிசை பிரகாசமான விளிம்பு விளைவு வடிவத்தை உருவாக்குகிறது. அந்தப் பிளவின் அகலம்…

அ. 0,001 மிமீ
பி. 0,004 மிமீ
சி. 0,012 மிமீ
டி. 0,017 மி.மீ.
இ. 0,019 மிமீ

கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
λ = 5000 Å = 5000 x 10^-10 m = 5 x 10^-7 m
30 இல்லாமல்^o = 0,5
n = 1
கேட்கப்பட்டது இடைவெளி அகலம் (d) ?
ஜவாப் :
d sin θ = n λ
d (0,5) = (1)(5 x 10^-7)
d = (5 x 10^-7) / (0,5)
ஈ = 10 x 10^-7 m
ஈ = 1 x 10^-6 m
ஈ = 1 x 10^-3 mm
d = 0,001 மி.மீ.
சரியான விடை A ஆகும்.

ஒளியின் குறுக்கீடு மற்றும் விளிம்பு விளைவு – ஒற்றைப் பிளவு
1. 0,5 மிமீ அகலம் கொண்ட ஒரு பிளவு, 650 நானோமீட்டர் அலைநீளம் கொண்ட ஒளியால் ஒளியூட்டப்படுகிறது. திரையில் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவுப் பாங்கு, அந்தப் பிளவிலிருந்து 50 செமீ தொலைவில் உள்ளது. இரண்டாவது கருப்புக் கோட்டிற்கும் முதன்மை ஒளிக் கோட்டிற்கும் இடையிலான தூரத்தைக் கண்டறியவும்.
2. 0,4 மிமீ அகலம் கொண்ட ஒற்றைப் பிளவு ஒன்று ஒற்றை நிற ஒளியால் ஒளியூட்டப்படுகிறது. விளிம்பு விளைவு கீற்றிலிருந்து 2 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு திரையில், பிரகாசமான மற்றும் இருண்ட விளிம்பு விளைவுப் பாங்கு காணப்படுகிறது. மூன்றாவது இருண்ட கோட்டிற்கும் பிரதான பிரகாசமான கோட்டிற்கும் இடையேயான தூரம் 20 மிமீ எனில், அந்த ஒளியின் அலைநீளத்தைக் கண்டறியவும்!