யங்கின் இரட்டைப் பிளவு சோதனை – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்

யங்கின் இரட்டைப் பிளவு சோதனை தொடர்பான 10 கணக்குகளும் அவற்றின் தீர்வுகளும்:

1. வினா: இரட்டைப் பிளவு சோதனையில், பிளவுகளில் ஒன்றை மூடும்போது குறுக்கீட்டு வடிவம் மறைந்துவிடுகிறது. ஏன்?

தீர்வு: ஒரு பிளவு மூடப்பட்டிருக்கும்போது, ​​ஒளி ஒரே ஒரு பிளவு வழியாக மட்டுமே செல்ல முடியும். அதாவது, இரண்டு மூலங்களிலிருந்தும் குறுக்கீடு ஏற்படுவதில்லை. இதனால்தான் நாம் இரட்டைப் பிளவு குறுக்கீட்டு வடிவத்திற்குப் பதிலாக ஒற்றைப் பிளவு விளிம்பு விளைவு வடிவத்தைக் காண்கிறோம்.

2. சிக்கல்: பிளவுகளில் ஒன்றின் முன் ஒரு கண்ணாடித் தகட்டை வைக்கும்போது குறுக்கீட்டுப் பாங்கு மாறுகிறது. ஏன்?

தீர்வு: கண்ணாடித் தகடு, அதன் வழியே செல்லும் ஒளி அலையில் ஒரு கட்ட மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இந்தக் கட்ட மாற்றம், இரண்டு பிளவுகளிலிருந்து வரும் ஒளி அலைகளுக்கு இடையே ஒரு சார்புப் பாதை வேறுபாட்டை உண்டாக்கி, அதன் விளைவாக குறுக்கீட்டு வடிவத்தை இடம் மாற்றுகிறது.

3. வினா: பயன்படுத்தப்படும் ஒளியின் அலைநீளம் அதிகரிக்கப்படும்போது, ​​குறுக்கீட்டு விளிம்புகளுக்கு இடையேயான தூரம் குறைகிறது. விளக்குக.

தீர்வு: விளிம்பு இடைவெளி $ஆனது$ Δλ= Δλ = dλ / L எனக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது $.$இதில் ,$\lambda$ என்பது அலைநீளம், $\lambda L$ என்பது பிளவுகளிலிருந்து திரைக்கான தூரம், மற்றும் $\lambda d$ என்பது பிளவுகளுக்கு இடையேயான தூரம் ஆகும். $\lambda$ அதிகரிக்கும்போது, $வும்அதிகரிக்கும்$.

4. சிக்கல்: ஒற்றை நிற சிவப்பு ஒளிக்குப் பதிலாக ஒற்றை நிற நீல ஒளி பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​விளிம்பு இடைவெளி குறைகிறது. ஏன்?

தீர்வு: நீல ஒளியானது சிவப்பு ஒளியை விடக் குறைந்த அலைநீளத்தைக் கொண்டுள்ளது. விளிம்பு இடைவெளி $ஆனது$$\lambda \; (அலைநீளம்$$)$ க்கு நேர் விகிதத்தில் இருப்பதால் , குறைந்த $\lambda$$ஆனது$$க்கு$ வழிவகுக்கும்.

5. சிக்கல்: இரு பிளவுகளுக்கு இடையேயான தூரம் மிக அதிகமாக இருக்கும்போது குறுக்கீட்டு வடிவம் காணப்படுவதில்லை. ஏன்?

தீர்வு: காணக்கூடிய குறுக்கீட்டு வடிவங்களுக்கு, பாதை வேறுபாடு ஒளியின் அலைநீளத்தின் வரிசையில் இருக்க வேண்டும். பிளவுகள் மிகவும் தொலைவில் இருந்தால், ஆக்கபூர்வ அல்லது அழிவுபூர்வ குறுக்கீடு ஏற்படும் கோணம், விளிம்புகளை வேறுபடுத்தி அறிய முடியாத அளவுக்கு மிகச் சிறியதாக இருக்கும்.

6. சிக்கல்: ஒளி மூலம் மிகவும் அகலமாகவோ அல்லது ஒத்திசைவற்றதாகவோ இருக்கும்போது குறுக்கீட்டு வடிவம் மறைந்துவிடுகிறது. ஏன்?

தீர்வு: குறுக்கீடு ஏற்படுவதற்கு, ஒளி அலைகள் ஒத்திசைவானவையாக இருக்க வேண்டும்; அதாவது, அவை ஒரு சீரான கட்டத் தொடர்பைப் பராமரிக்க வேண்டும். அகன்ற அல்லது ஒத்திசைவற்ற மூலங்கள், சீரற்ற கட்டத் தொடர்புகளைக் கொண்ட ஒளி அலைகளை உருவாக்குவதால், தெளிவான குறுக்கீட்டு வடிவம் இல்லாமல் போகிறது.

7. சிக்கல்: கருவியை நீரில் மூழ்கடிக்கும்போது குறுக்கீட்டுப் பாங்கு மாறுகிறது. விளக்குக.

தீர்வு: கருவியை நீரில் மூழ்கடிப்பதால் ஒளியின் வேகம் மாறுகிறது. நீரில் ஒளியின் அலைநீளம், மற்ற நீருடன் ஒப்பிடும்போது குறைகிறது. விளிம்பு இடைவெளி $\Delta y\; ஆனது$$நேர்$ விகிதத்தில் இருப்பதால் , குறுக்கீட்டு வடிவம் மாறுகிறது.

8. வினா: ஒரு மாணவர் மங்கலான குறுக்கீட்டு வடிவத்தைக் காண்கிறார். அதற்கான காரணம் என்னவாக இருக்கலாம்?

தீர்வு: மங்கலுக்குப் பல காரணங்கள் இருக்கலாம்: பிளவுகள் உண்மையாகவே இணையாக இல்லாமல் இருக்கலாம், திரை ஒளிப் பாதைக்குச் சரியாகச் செங்குத்தாக இல்லாமல் இருக்கலாம், அல்லது ஒளி மூலம் முழுமையாக ஒற்றை நிறமாகவோ அல்லது சீரானதாகவோ இல்லாமல் இருக்கலாம்.

9. சிக்கல்: விளிம்புகள் சம இடைவெளியில் இல்லை. ஏன்?

தீர்வு: இது பிளவுகளின் அகலங்களில் உள்ள சீரற்ற தன்மையாலோ அல்லது பிளவுகளுக்கு இடையேயான நேர்கோட்டில் அமையாத இடைவெளியாலோ இருக்கலாம். சோதனை அமைப்பில் உள்ள குறைபாடுகள், சீரற்ற விளிம்புகளுக்கு வழிவகுக்கலாம்.

10. சிக்கல்: வெள்ளொளியைப் பயன்படுத்தும்போது குறுக்கீட்டுப் பாங்கு சிறிதும் காணப்படவில்லை, ஆனால் மையத்தில் ஒரு பிரகாசமான விளிம்பு தென்படுகிறது. விளக்குக.

தீர்வு: வெள்ளை ஒளி என்பது ஒளியின் பல வண்ணங்களால் (அலைநீளங்களால்) ஆனது. ஒவ்வொரு வண்ணமும் அதன் வெவ்வேறு அலைநீளங்களின் காரணமாக வெவ்வேறு இடங்களில் குறுக்கிடும். இந்த வடிவங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று மேற்பொருந்தும்போது, ​​தெளிவான குறுக்கீட்டு வடிவம் மங்கிவிடும். அதன் விளைவாக, அனைத்து வண்ணங்களும் ஆக்கப்பூர்வமாகக் குறுக்கிடும் ஒரு மைய வெள்ளை விளிம்பு மட்டுமே எஞ்சி நிற்கும்.

குறிப்பு: மேற்கண்ட சிக்கல்களும் தீர்வுகளும் எளிதில் புரிந்துகொள்ளும் வகையில் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட முறையில் வழங்கப்பட்டுள்ளன. உண்மையான சோதனைகளில், கூடுதல் காரணிகளும் முடிவுகளில் பங்கு வகிக்கக்கூடும்.