प्रकाशिक व्यतिकरण
प्रकाशिक व्यतिकरण प्रकाश की तीव्रता का पुनर्वितरण है जो तब होता है जब सुसंगत तरंगें अध्यारोपित होती हैं, जिससे उनके सापेक्ष कला द्वारा निर्धारित चमकीली और काली फ्रिंज उत्पन्न होती हैं।
Definition
वह परिघटना जिसमें अध्यारोपित सुसंगत प्रकाश तरंगों की तीव्रता उनके कला अंतर के अनुसार स्थिति के साथ बदलती रहती है, जिससे अधिकतम तीव्रता वहाँ प्राप्त होती है जहाँ तरंगें एक-दूसरे को प्रबल करती हैं और न्यूनतम तीव्रता वहाँ प्राप्त होती है जहाँ वे एक-दूसरे को रद्द करती हैं।
Scope
यह विषय दो या दो से अधिक सुसंगत प्रकाश तरंगों के अध्यारोपण और परिणामी फ्रिंज पैटर्न को शामिल करता है। इसमें यंग का डबल-स्लिट प्रयोग, तरंग-अग्र के विभाजन और आयाम के विभाजन की व्यवस्थाएँ, फ्रिंज की स्थिति और रिक्ति की पथ अंतर और तरंग दैर्ध्य पर निर्भरता, बहु-किरण व्यतिकरण और इसकी तीक्ष्ण फ्रिंजें, और फ्रिंज दृश्यता और सुसंगतता के बीच संबंध शामिल हैं। यह रचनात्मक और विनाशकारी व्यतिकरण की स्थितियों और हानि के बजाय पुनर्वितरण के माध्यम से ऊर्जा के संरक्षण का वर्णन करता है।
Core questions
- कला की कौन सी स्थितियाँ चमकीली और काली व्यतिकरण फ्रिंज उत्पन्न करती हैं?
- फ्रिंज रिक्ति ज्यामिति और तरंग दैर्ध्य पर कैसे निर्भर करती है?
- तरंग-अग्र को विभाजित करके बनाम आयाम को विभाजित करके व्यतिकरण कैसे उत्पन्न होता है?
- बहु-किरण व्यतिकरण फ्रिंजों को कैसे तीक्ष्ण करता है?
Key concepts
- कला अंतर
- प्रकाशिक पथ अंतर
- रचनात्मक और विनाशकारी व्यतिकरण
- फ्रिंज रिक्ति
- फ्रिंज दृश्यता
- तरंग-अग्र का विभाजन
- आयाम का विभाजन
- फैब्री-पेरोट व्यतिकरण
Key theories
- द्वि-किरण व्यतिकरण
- दो सुसंगत तरंगें मिलकर एक तीव्रता देती हैं जो उनके कला अंतर के कोसाइन पर निर्भर करती है, जिससे समान दूरी वाली फ्रिंजें उत्पन्न होती हैं; यंग का डबल स्लिट तरंग दैर्ध्य और ज्यामिति से फ्रिंज रिक्ति को जोड़ने वाला एक आदर्श उदाहरण है।
- बहु-किरण व्यतिकरण
- जब उत्तरोत्तर घटते आयाम की कई किरणें व्यतिकरण करती हैं, जैसे कि दो अत्यधिक परावर्तक सतहों के बीच, तो संचरण बहुत संकीर्ण, तीक्ष्ण शिखर दिखाता है जिसका उपयोग फैब्री-पेरोट व्यतिकरणमापी में किया जाता है।
Clinical relevance
व्यतिकरण ऑप्टिकल कोहेरेंस टोमोग्राफी का कार्य सिद्धांत है, जो विभिन्न गहराइयों से परावर्तित प्रकाश के व्यतिकरण को मापकर रेटिना और अन्य ऊतकों की अनुप्रस्थ-काट छवियां उत्पन्न करता है।
History
यंग ने लगभग 1801 में अपने डबल-स्लिट प्रयोग से प्रकाश के व्यतिकरण का प्रदर्शन किया, जिससे न्यूटन के कणिका सिद्धांत के विरुद्ध तरंग सिद्धांत के लिए मजबूत प्रमाण मिले। फ्रेस्नेल ने विश्लेषण का विस्तार किया, और उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में फैब्री और पेरोट ने बहु-किरण व्यतिकरणमापी का आविष्कार किया, जो उनके नाम पर है, जिससे उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी संभव हुई।
Key figures
- Thomas Young
- Augustin-Jean Fresnel
- Charles Fabry
- Alfred Perot
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Seminal works
- hecht2017
- bornwolf1999
Frequently asked questions
- क्या व्यतिकरण प्रकाश ऊर्जा को नष्ट कर देता है जहाँ फ्रिंजें काली होती हैं?
- नहीं; ऊर्जा संरक्षित रहती है और केवल पुनर्वितरित होती है, इसलिए काली फ्रिंजों से हटाई गई प्रकाश चमकीली फ्रिंजों में अतिरिक्त चमक के रूप में पुनः प्रकट होती है।
- स्थिर फ्रिंजों के लिए स्रोतों का सुसंगत होना क्यों आवश्यक है?
- स्थिर फ्रिंजों के लिए व्यतिकरण करने वाली तरंगों के बीच एक स्थिर कला संबंध की आवश्यकता होती है; यदि सापेक्ष कला तेजी से बदलती है, जैसा कि स्वतंत्र स्रोतों के साथ होता है, तो फ्रिंज पैटर्न इतनी तेजी से बदलता है कि उसे देखा नहीं जा सकता और वह औसत हो जाता है।