ایک سلٹ کے ذریعے تفریق – مسائل اور حل

تفریق سے مراد وہ رجحان ہے جس میں لہریں اس وقت پھیلتی ہیں جب وہ کسی رکاوٹ کا سامنا کرتی ہیں یا کسی یپرچر سے گزرتی ہیں۔ جب یک رنگی روشنی (ایک واحد طول موج کی روشنی) ایک سلٹ سے گزرتی ہے، تو یہ صرف ایک سیدھی لائن میں سفر نہیں کرتی ہے۔ اس کے بجائے، یہ پھیلتا ہے اور سلٹ کے پیچھے رکھی ہوئی اسکرین پر ایک پھیلاؤ کا نمونہ بناتا ہے۔

ایک سلٹ کے لیے، ڈِفریکشن پیٹرن کی بنیادی خصوصیت ایک مرکزی روشن زیادہ سے زیادہ ہے، جس کے دونوں اطراف میں باری باری تاریک اور روشن کنارے (منیما اور میکسیما) کی ایک سیریز ہے۔ یہاں ایک سلٹ سے پھیلاؤ کے پیٹرن کو سمجھنے اور بیان کرنے کا طریقہ ہے:

1. مرکزی زیادہ سے زیادہ: مرکزی روشن کنارے سب سے زیادہ شدید اور چوڑا ہوتا ہے۔ مرکزی زیادہ سے زیادہ سے دور جانے کے ساتھ ہی شدت کم ہوتی جاتی ہے۔
2. منیما: سیاہ کنارے یا منیما زاویوں پر پائے جاتے ہیں۔ $\theta$ اس طرح کہ: $a\mathrm{بغیر}(\theta )=m\lambda$ کہاں:

• $a$ سلٹ کی چوڑائی ہے۔
• $\lambda$ روشنی کی طول موج ہے۔
• $m$ ایک عدد عدد ہے، صفر کو چھوڑ کر (یعنی، ±1، ±2، ±3، …)۔

3. Maxima: ان منیما کے درمیان، ثانوی میکسیما ہیں، لیکن وہ مرکزی زیادہ سے زیادہ روشن ہیں اور مرکز سے مزید دور شدت میں کمی واقع ہوتی ہے۔
4. وائڈ سلٹ بمقابلہ تنگ سلٹ: مرکزی زیادہ سے زیادہ کی چوڑائی سلٹ کی چوڑائی کے الٹا متناسب ہے۔ یعنی، ایک تنگ سلٹ ایک وسیع مرکزی زیادہ سے زیادہ اور اس کے برعکس پیدا کرے گا۔
5. لمبی طول موج بمقابلہ لمبی طول موج چھوٹی طول موج: منیما اور میکسما کی کونیی پوزیشن طول موج پر منحصر ہے۔ لمبی طول موج چھوٹی طول موج کے مقابلے میں زیادہ پھیلاؤ کے نمونے پیدا کرے گی۔
6. ڈبل سلٹ کے ساتھ موازنہ: سنگل سلٹ ڈفریکشن پیٹرن ڈبل سلٹ مداخلت پیٹرن سے الگ ہے، حالانکہ وہ متعلقہ مظاہر ہیں۔ اگر آپ کے پاس ڈبل سلٹ ہے، تو آپ کو ایک سے زیادہ روشن اور گہرے کنارے کا مداخلت کا نمونہ نظر آئے گا۔ تاہم، اگر سلِٹ کافی چوڑے ہوتے، تو ہر سلٹ اپنا تفاوت کا نمونہ بھی پیدا کرے گا، جس سے ایک "لفافہ" اثر پیدا ہوتا ہے جہاں سنگل سلٹ ڈفریکشن کی وجہ سے مداخلت کے کنارے کی شدت بدل جاتی ہے۔

سنگل سلٹ ڈفریکشن کی ریاضیاتی تفہیم ہیجینس اصول کا استعمال کرتی ہے، جس میں کہا گیا ہے کہ ویو فرنٹ پر ہر نقطہ کو ثانوی کروی لہروں کا ذریعہ سمجھا جا سکتا ہے جو آگے کی سمت میں پھیلتے ہیں۔ ان تمام ویولیٹس کے اثر کو مربوط کرکے، کوئی بھی پھیلاؤ کا نمونہ حاصل کرسکتا ہے۔

عملی ایپلی کیشنز اور لیبز میں، دوسرے پیرامیٹرز کو دیکھتے ہوئے، روشنی کی طول موج یا سلٹ کے سائز کا تعین کرنے کے لیے سنگل سلٹ ڈفریکشن پیٹرن کا مشاہدہ کیا جا سکتا ہے۔