تفریق گریٹنگز - مسائل اور حل

ڈفریکشن گریٹنگز - مسائل اور حل

1. ایک گریٹنگ جس میں 4000 سلٹ فی سینٹی میٹر ہوتی ہے ایک رنگی روشنی سے روشن ہوتی ہے اور 30° زاویہ پر دوسری ترتیب والی روشن لکیر پیدا کرتی ہے۔ استعمال ہونے والی روشنی کی طول موج کیا ہے ؟ (1 Å = 10 ^-10 میٹر)

جانا جاتا ہے:

سلٹ کے درمیان فاصلہ (d) = 1 / (4000 سلِٹس/سینٹی میٹر) = 0.00025 سینٹی میٹر = 2.5 x 10 ^-4 سینٹی میٹر = 2.5 x 10 ^-6 میٹر

آرڈر (n) = 2

گناہ 30 ^o = 0.5

1 Å = 10 ^-10 میٹر

مطلوب: روشنی کی طول موج (λ)

حل:

ڈفریکشن گریٹنگ – مسائل اور حل 1

2. یک رنگی 2.5×10 طول موج کے ساتھ روشنی^-7m 10,000 سلٹ/سینٹی میٹر پر مشتمل ایک جھاڑی کو مارتا ہے۔ دوسری ترتیب والی روشن لکیر کی کونیی پوزیشنوں کا تعین کریں۔

جانا جاتا ہے:

سلٹ کے درمیان فاصلہ (d) = 1 / (10,000 سلِٹس/سینٹی میٹر) = 0.0001 سینٹی میٹر = 1 x 10^-4 سینٹی میٹر = 1 x 10^-6 m

آرڈر (n) = 2

طول موج (λ) = 2.5 x 10^-7m

مطلوب: زاویہ (θ)

حل:

ڈفریکشن گریٹنگ – مسائل اور حل 2

3. یک رنگی 5.10 کی طول موج کے ساتھ روشنی^-7 m ایک جھنڈی مارتا ہے۔ ڈیسلٹ اور دیکھنے کی سکرین کے درمیان فاصلہ 2 میٹر، ڈی ہےکے درمیان فاصلہ تیسرے- فرنج اور سنٹرل فرینج کو آرڈر کریں۔ 150 سینٹی میٹر ہے۔ سلٹ کے درمیان فاصلہ طے کریں۔

جانا جاتا ہے:

طول موج (λ) = 5 x 10^-7 m

l = 2 میٹر

N = 3

y = 150 سینٹی میٹر = 1.5 میٹر

مطلوب: سلٹ کے درمیان فاصلہ

حل:

sin θ ≈ tan θ = y / l = 1.5 / 2 = 0.75 = 75 x 10 ^-2

سلٹ کے درمیان فاصلہ:

d گناہ θ = n λ

d (75.10^-2) = (3) (5.10^-7)

d (75.10^-2) = 15.10۔^-7

d = (15.10^-7) / (75.10^-2)

d = (15/75)۔10^-5

d = (1/5)(10^-5)م

d = (0.2)(10^-5)م

d = 2.10۔^-6m

4. یک رنگی 500 nm طول موج کے ساتھ روشنی (1 نینو = 10^-9) گریٹنگ کو مارتا ہے اور 30° زاویہ پر چوتھی ترتیب والی روشن لکیر پیدا کرتا ہے۔ فی سینٹی میٹر سلٹ کی تعداد کا تعین کریں۔

جانا جاتا ہے:

طول موج (λ) = 500.10^-9 میٹر = 5.10^-7 m

θ = 30 ^o

N = 4

مطلوب: سلٹس کی تعداد فی سینٹی میٹر

حل:

یہ بھی دیکھتے ہیں مائل ہوائی جہاز پر لاشوں کا توازن – نیوٹن کے پہلے قانون کے مسائل اور حل کا اطلاق

سلٹ کے درمیان فاصلہ:

d گناہ θ = n λ

ڈی (گناہ 30^o) = (4) (5.10^-7)

d (0.5) = 20.10^-7

d = (20.10^-7) / 0.5۔

d = 40.10۔^-7

d = 4.10۔^-6m

سلٹس کی تعداد فی سینٹی میٹر:

x = 1 / 4.10^-6m

X = 0.25.10⁶ / م

X = 0.25.10⁶ 10 /² cm

X = 0.25.10⁴ / سینٹی میٹر

X = 25.10² / سینٹی میٹر

x = 2500/cm

5. یک رنگی 500 nm کی طول موج کے ساتھ روشنی (1 nm = 10^-9 m) ایک گریٹنگ کو مارتا ہے اور 30° زاویہ پر دوسری ترتیب والی روشن لکیر پیدا کرتا ہے۔ فی سینٹی میٹر سلٹ کی تعداد کا تعین کریں۔

جانا جاتا ہے:

طول موج (λ) = 500.10^-9 میٹر = 5.10^-7 m

θ = 30 ^o

N = 2

مطلوب: سلٹس کی تعداد فی سینٹی میٹر

حل:

سلٹ کے درمیان فاصلہ:

d گناہ θ = n λ

ڈی (گناہ 30^o) = (2) (5.10^-7)

d (0.5) = 10.10^-7

d = (10.10^-7) / 0.5۔

d = 20.10۔^-7

d = 2.10۔^-6m

سلٹس کی تعداد فی سینٹی میٹر:

x = 1/d

x = 1 / 2.10^-6m

X = 0.5.10⁶ / 1 میٹر

X = 0.5.10⁶ 10 /² cm

X = 0.5.10⁴ / سینٹی میٹر

X = 5.10³ / سینٹی میٹر

x = 5000/cm

20 تصوراتی سوالات اور تفریق گریٹنگ کے بارے میں جوابات:

Question. سوال: ایک diffraction grating کیا ہے؟

جواب: ڈفریکشن گریٹنگ ایک آپٹیکل جزو ہے جس میں متواتر ڈھانچہ ہوتا ہے، جو روشنی کو مختلف سمتوں میں سفر کرنے والے کئی شہتیروں میں تقسیم اور منقطع کرتا ہے۔

Question. سوال: ڈفریکشن گریٹنگ ڈبل سلٹ سے کیسے مختلف ہے؟

جواب: جب کہ دونوں تفاوت کا سبب بنتے ہیں، ایک گریٹنگ میں فی یونٹ کی لمبائی میں بہت زیادہ سلٹ (یا لکیریں) ہوتی ہیں، جس سے زیادہ منتشر شہتیر پیدا ہوتے ہیں اور واضح سپیکٹرل علیحدگی ہوتی ہے۔

Question. سوال: گریٹنگ لائنوں کے درمیان فاصلہ کیوں اہم ہے؟

جواب: خالی جگہیں ان زاویوں کا تعین کرتی ہیں جن پر روشنی کی مختلف طول موجوں کو الگ کیا جاتا ہے، اس طرح پیدا ہونے والے سپیکٹرم کی ریزولوشن اور وضاحت پر اثر پڑتا ہے۔

Question. سوال: پھیلاؤ زاویہ روشنی کی طول موج سے کیسے متعلق ہے؟

جواب: رشتہ grating مساوات کے ذریعہ دیا گیا ہے: $mλ = d بغیر θ$ ، کہاں $m$ تفریق کی ترتیب ہے، $λ$ طول موج ہے، $d$ grating وقفہ کاری ہے، اور $θ$ تفاوت کا زاویہ ہے۔

یہ بھی دیکھتے ہیں مومنٹم امپلس اور پروجیکٹائل موشن - مسائل اور حل

Question. سوال: مختلف رنگ/ طول موج مختلف زاویوں پر کیوں مختلف ہوتی ہیں؟

جواب: کیونکہ تفاوت کا زاویہ ( $θ$ طول موج کے براہ راست متناسب ہے ( $λ$ )، لمبی طول موج (جیسے سرخ) چھوٹی طول موج (جیسے نیلے) سے زیادہ مختلف ہوتی ہے۔

Question. سوال: ڈفریکشن گریٹنگ میں سلٹس (یا لائنوں) کی تعداد میں اضافہ پیٹرن کو کیسے متاثر کرتا ہے؟

جواب: سلٹوں کی تعداد میں اضافہ اسپیکٹرم کی ریزولوشن کو بڑھا کر، پھیلاؤ میکسما کو تیز کرتا ہے۔

Question. سوال: ایک جھاڑی کی حل کرنے کی طاقت سے کیا مراد ہے؟

جواب: حل کرنے کی طاقت دو قریب سے فاصلہ والی طول موج کے درمیان فرق کرنے کی گریٹنگ کی صلاحیت ہے۔ یہ مزید لکیروں اور اعلی تفاوت کے احکامات کے ساتھ بڑھتا ہے۔

Question. سوال: کیا روشنی کے علاوہ دیگر قسم کی لہروں کے ساتھ ڈفریکشن گریٹنگز کا استعمال کیا جا سکتا ہے؟

جواب: ہاں، انہیں کسی بھی لہر کے رجحان کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے، بشمول آواز کی لہریں اور ایکس رے۔

Question. سوال: ٹرانسمیشن گریٹنگ ریفلیکشن گریٹنگ سے کیسے مختلف ہے؟

جواب: ٹرانسمیشن گریٹنگ میں، روشنی گریٹنگ مواد سے گزرتی ہے، جب کہ ریفلیکشن گریٹنگ میں، روشنی گریٹنگ کی سطح سے منعکس ہوتی ہے۔

Question. سوال: بلیزڈ گرٹنگز کیا ہیں؟

جواب: بلیزڈ گریٹنگس ریفلیکشن گریٹنگز ہیں جہاں نالیوں کو زاویہ (یا بلیزڈ) کیا جاتا ہے تاکہ زیادہ تر توانائی کو ایک مخصوص ڈفریکشن آرڈر میں لے جایا جا سکے، کارکردگی کو بہتر بناتے ہوئے۔

Question. سوال: گریٹنگ کی نالی کی کثافت (لائنز فی ملی میٹر) کیوں اہم ہے؟

جواب: نالی کی کثافت گریٹنگ کی بازی اور ریزولوشن کا تعین کرتی ہے۔ اعلی نالی کی کثافت عام طور پر اعلی قراردادوں کا باعث بنتی ہے۔

Question. سوال: گریٹنگ ایک سپیکٹرم کیسے تیار کرتی ہے؟

جواب: جب سفید روشنی گریٹنگ کے ساتھ تعامل کرتی ہے، تو ہر طول موج ایک منفرد زاویہ پر مختلف ہوتی ہے، اور ایک سپیکٹرم پیدا کرنے کے لیے انہیں مقامی طور پر پھیلا دیتی ہے۔

یہ بھی دیکھتے ہیں ہیٹ ماس مخصوص حرارت درجہ حرارت میں تبدیلی – مسائل اور حل

Question. سوال: تفاوت کے اعلیٰ احکامات ایک دوسرے کے ساتھ کیوں اوورلیپ ہو سکتے ہیں؟

جواب: مختلف طول موجوں کے لیے، اعلیٰ آرڈرز کو ایسے زاویوں پر ریفریکٹ کیا جا سکتا ہے جو دیگر طول موج کے نچلے آرڈرز سے میل کھاتا ہے، جس کی وجہ سے اوورلیپنگ سپیکٹرا ہوتا ہے۔

Question. سوال: کیا غیر مرئی طول موج کا مطالعہ کرنے کے لیے جھاڑی کا استعمال کیا جا سکتا ہے؟

جواب: جی ہاں، الٹرا وائلٹ اور انفراریڈ سمیت برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے مختلف حصوں کے لیے گریٹنگز ڈیزائن کی جا سکتی ہیں۔

Question. سوال: گریٹنگ میٹریل پھیلاؤ کے نمونوں میں کیا کردار ادا کرتا ہے؟

جواب: مادی خصوصیات مختلف تفاوت آرڈرز کی کارکردگی کو متاثر کر سکتی ہیں اور طول موج کی حد کا تعین کر سکتی ہیں جس کے لیے گریٹنگ کو بہتر بنایا گیا ہے۔

Question. سوال: ہولوگرافک ڈفریکشن گریٹنگ کیسے تیار کی جاتی ہے؟

جواب: ہولوگرافک گریٹنگز میکانکی طور پر حکمرانی کرنے والے نالیوں کی بجائے لیزر لائٹ سے مداخلت کے نمونوں کا استعمال کرتے ہوئے تخلیق کی جاتی ہیں، جس کے نتیجے میں کم آوارہ روشنی اور اعلی طہارت کا سپیکٹرا ہوتا ہے۔

Question. سوال: صفر آرڈر زیادہ سے زیادہ عام طور پر زیادہ روشن کیوں ہوتا ہے؟

جواب: زیرو آرڈر زیادہ سے زیادہ غیر منقطع روشنی کے مساوی ہے۔ چونکہ یہ اتنا پھیلتا نہیں ہے جتنا کہ منتشر احکامات، اس کی شدت عام طور پر زیادہ ہوتی ہے۔

Question. سوال: کیا گریٹنگز پولرائزڈ لائٹ کے ساتھ کام کر سکتی ہیں؟

جواب: ہاں، واقعہ کی روشنی کی پولرائزیشن حالت کی بنیاد پر بازی کی کارکردگی اور پیٹرن مختلف ہو سکتے ہیں۔

Question. سوال: اسپیکٹروسکوپی کے پرزم کے مقابلے گریٹنگز کے فوائد کیوں ہیں؟

جواب: گریٹنگز بہتر ریزولیوشن، طول موج کی زیادہ لکیری بازی پیش کر سکتی ہیں، اور پرزم کے مقابلے میں سپیکٹرم میں روشنی پھیلانے میں اکثر زیادہ موثر ہوتی ہیں۔

آپٹیکل ریسرچ اور ایپلی کیشنز میں ڈفریکشن گریٹنگز ضروری ہیں، خاص طور پر سپیکٹروسکوپی میں، روشنی کے سپیکٹرل اجزاء کے تفصیلی مطالعہ کی اجازت دیتے ہیں۔