ஒற்றைப் பிளவினால் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவு – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்
1. 500 nm அலைநீளம் கொண்ட ஒளி, 0.2 mm அகலமுள்ள ஒரு பிளவின் வழியாகச் செல்கிறது. 60 cm தொலைவில் உள்ள ஒரு திரையில் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவுப் பாங்கு. மைய பெருமத்திற்கும் இரண்டாம் சிறுமத்திற்கும் இடையிலான தூரத்தைக் கண்டறியவும்.

அறியப்பட்டது :
λ = 500 nm = 500 x 10 -9 m = 5 x 10 -7 m
d = 0.2 மிமீ = 0.2 x 10 -3 மீ = 2 x 10 -4 மீ
நீளம் = 60 செ.மீ = 0.6 மீ
n = 2
தேவை : ஆம் ?
தீர்வு:
பிளவிற்கும் திரைக்கும் இடையிலான தூரத்துடன் ஒப்பிடும்போது பிளவின் அகலம் மிகக் குறைவாக இருப்பதால், கோணமும் மிகக் குறைவாக உள்ளது (மேலே உள்ள படத்தில் பிளவின் அகலம் பெரிதாக்கிக் காட்டப்பட்டுள்ளது). கோணம் மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால் sin θ ≈ tan θ.
பாவம் θ ≈ டான் θ = y / l = y / 0.6
ஒற்றைப் பிளவினால் ஏற்படும் விளிம்பு விலகலின் சமன்பாடு (குறைந்தபட்ச IMA ):
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 மீ
y = 3 மீ மீ
2. 5000 Å (1 Å = 10 −10 மீ) அலைநீளம் கொண்ட ஒற்றை நிற ஒளி, ஒற்றைப் பிளவின் வழியாகச் சென்று, படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி முதல் பெரும விளிம்பு விளைவு வடிவத்தை உருவாக்குகிறது. பிளவின் அகலத்தைக் கண்டறியவும்.

அறியப்பட்டது :
λ = 5000 Å = 5000 x 10 -10 மீ = 5 x 10 -7 மீ
sin 30 o = 0,5
n = 1
தேவை : பிளவின் அகலம் (d) ?
தீர்வு:
d sin θ = n λ
d (0.5) = (1)(5 x 10 -7 )
d = (5 x 10 -7 ) / (0.5)
d = 10 x 10 -7 மீ
d = 1 x 10 -6 மீ
d = 1 x 10 -3 மிமீ
d = 0.001 மி.மீ.
விளிம்பு விளைவு என்பது, அலைகள் ஒரு தடையை எதிர்கொள்ளும்போதோ அல்லது ஒரு துளை வழியாகச் செல்லும்போதோ பரவும் நிகழ்வைக் குறிக்கிறது. ஒற்றை அலைநீளம் கொண்ட ஒளியான ஒற்றை நிற ஒளி, ஒரு ஒற்றைப் பிளவு வழியாகச் செல்லும்போது, அது நேர்கோட்டில் மட்டும் பயணிப்பதில்லை; மாறாக, அது பரவி, அந்தப் பிளவுக்குப் பின்னால் வைக்கப்பட்டுள்ள திரையில் ஒரு விளிம்பு விளைவு வடிவத்தை உருவாக்குகிறது.
ஒற்றைப் பிளவைப் பொறுத்தவரை, விளிம்பு விளைவு வடிவத்தின் முதன்மை அம்சம், மையத்தில் ஒரு பிரகாசமான பெரும மதிப்பைக் கொண்டிருப்பதும், அதன் இருபுறமும் மாறி மாறி வரும் தொடர்ச்சியான இருண்ட மற்றும் பிரகாசமான விளிம்புகள் (சிறு மற்றும் பெரும மதிப்புகள்) அமைந்திருப்பதும் ஆகும். ஒற்றைப் பிளவிலிருந்து ஏற்படும் விளிம்பு விளைவு வடிவத்தைப் புரிந்துகொண்டு விவரிப்பதற்கான வழிமுறைகள் இதோ:
- மத்திய உச்சம்மையத்தில் உள்ள பிரகாசமான விளிம்பு மிகவும் தீவிரமானதாகவும் அகலமானதாகவும் உள்ளது. மைய உச்சத்திலிருந்து விலகிச் செல்லும்போது அதன் தீவிரம் குறைகிறது.
- மினிமா: இருண்ட விளிம்புகள் அல்லது சிறுமங்கள் கோணங்களில் ஏற்படுகின்றன. � அதுபோல்: sin(�)=�� எங்கே:
- � பிளவின் அகலம் ஆகும்.
- � ஒளியின் அலைநீளம் ஆகும்.
- � பூஜ்ஜியம் நீங்கலாக ஒரு முழு எண் (அதாவது, ±1, ±2, ±3, …).
- அதிகப்பட்சங்களுக்குஇந்தச் சிறுமங்களுக்கு இடையில் இரண்டாம் நிலை பெருமங்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை மையப் பெருமத்தை விடக் குறைந்த பிரகாசம் கொண்டவை மற்றும் மையத்திலிருந்து விலகிச் செல்லச் செல்ல அவற்றின் செறிவு குறைகிறது.
- அகன்ற பிளவு மற்றும் குறுகலான பிளவு ஒப்பீடுமையப் பெருமத்தின் அகலம், பிளவின் அகலத்திற்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் உள்ளது. அதாவது, குறுகிய பிளவு அகலமான மையப் பெருமத்தை உருவாக்கும், மற்றும் நேர்மாறாகவும் அமையும்.
- நீண்ட அலைநீளம் vs. நீண்ட அலைநீளம் குறுகிய அலைநீளம்குறைந்தபட்ச மற்றும் அதிகபட்ச மதிப்புகளின் கோண நிலைகள் அலைநீளத்தைச் சார்ந்துள்ளன. குறைந்த அலைநீளங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, அதிக அலைநீளங்கள் மிகவும் பரவலான வடிவங்களை உருவாக்கும்.
- இரட்டைப் பிளவுடன் ஒப்பீடுஒற்றைப் பிளவு விளிம்பு விளைவுப் பாங்கும், இரட்டைப் பிளவு குறுக்கீட்டுப் பாங்கும் தொடர்புடைய நிகழ்வுகளாக இருந்தாலும், அவை வேறுபட்டவை. உங்களிடம் ஒரு இரட்டைப் பிளவு இருந்தால், பல பிரகாசமான மற்றும் இருண்ட விளிம்புகளைக் கொண்ட ஒரு குறுக்கீட்டுப் பாங்கைக் காண்பீர்கள். இருப்பினும், பிளவுகள் போதுமான அளவு அகலமாக இருந்தால், ஒவ்வொரு பிளவும் அதன் சொந்த விளிம்பு விளைவுப் பாங்கை உருவாக்கும். இது, ஒற்றைப் பிளவு விளிம்பு விளைவின் காரணமாகக் குறுக்கீட்டு விளிம்புகளின் செறிவு மாறும் ஒரு "உறை" விளைவுக்கு வழிவகுக்கும்.
ஒற்றைப் பிளவு விளிம்பு விளைவின் கணிதப் புரிதலானது, ஹைகென்ஸ் கொள்கையைப் பயன்படுத்துகிறது. இக்கொள்கையின்படி, ஒரு அலைமுகப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியையும், முன்னோக்கிய திசையில் பரவும் இரண்டாம் நிலை கோளச் சிற்றலைகளின் மூலமாகக் கருதலாம். இந்தச் சிற்றலைகள் அனைத்தின் விளைவையும் ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், விளிம்பு விளைவு வடிவத்தை வருவிக்க முடியும்.
நடைமுறைப் பயன்பாடுகளிலும் ஆய்வகங்களிலும், மற்ற அளவுருக்கள் கொடுக்கப்பட்டால், ஒளியின் அலைநீளத்தையோ அல்லது பிளவின் அளவையோ தீர்மானிக்க ஒற்றைப் பிளவு விளிம்பு விளைவு வடிவங்களைக் கவனிக்கப் பயன்படுத்தலாம்.