इस लेख में, हम विस्तृत तथ्यों और उदाहरणों के साथ विवर्तन के विभिन्न तरंग गुणों पर चर्चा करने जा रहे हैं।
निम्नलिखित विवर्तन के तरंग गुणों की सूची है जिसे हम इस विषय में देखने जा रहे हैं: -
1. विवर्तन की मात्रा तरंग के आयाम पर निर्भर करती है
यदि तरंग का आयाम उद्घाटन के आकार से बड़ा है, तो तरंग उद्घाटन से गुजरने के लिए अधिक झुकेगी, और इसलिए तरंग अधिक विवर्तित होगी।
झिरी की लंबाई भट्ठा के माध्यम से केंद्रित तरंग के आयाम से अधिक है तो तरंग आसानी से विवर्तन के बिना प्रवेश करेगी।
2. उद्घाटन का आकार जितना छोटा होगा, उतना ही अधिक विवर्तन देखा जाएगा
यदि उद्घाटन का आकार बड़ा है, तो प्रकाश के लिए प्रवेश करना आसान होगा, और इसलिए, प्रकाश का कोई विवर्तन नहीं देखा जाएगा।
यदि तरंगदैर्घ्य का एक पुंज लंबाई '2d' के एक झिरी से होकर गुजरता है, जहां एक झिरी से गुजरने वाली तरंग का आयाम झिरी की लंबाई के लगभग बराबर है, तो तरंग झिरी में प्रवेश करने के लिए कम झुकेगी जैसा कि दिखाया गया है नीचे दिए गए चित्र में।
यदि किसी झिरी के खुलने की लंबाई को घटाकर आधा कर दिया जाए, जो कि 'd' है, तो अब प्रकाश तरंग झिरी से गुजरने के लिए अधिक झुकेगी।
इससे दिखाई देने वाली प्रकाश तरंग का विवर्तन अधिक होगा। जैसे-जैसे हम झिरी के आकार को कम करते रहेंगे, प्रकाश तरंग का अधिक से अधिक झुकना देखा जाएगा और इसलिए अधिक विवर्तन देखा जाएगा।
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3. उद्घाटन से विचलित होने वाली प्रकाश तरंगें हस्तक्षेप पैटर्न बनाती हैं
मामले में, एक से अधिक उद्घाटन हैं जिसके माध्यम से प्रकाश तरंगें यात्रा कर सकती हैं, तरंगों के किनारे एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करेंगे और नीचे दिखाए गए पैटर्न की तरह अलग-अलग पैटर्न बनाएंगे।
छवि क्रेडिट: Pixabay
एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करने वाली तरंगें झिरी के आकार के आधार पर विभिन्न पैटर्न बनाती हैं, झिरियों की संख्या जिसके माध्यम से तरंगें यात्रा कर सकती हैं, प्रकाश का विवर्तन और किरण की तरंग दैर्ध्य।
4. तरंग विवर्तन पर बाधाओं के किनारों के चारों ओर झुकती है
जब तरंग दैर्ध्य तुलनात्मक रूप से उस अवरोध के आयाम के बराबर होता है जिस पर वह टकराता है, तरंग बाधा के सभी किनारों की ओर झुकती है और हम प्रकाश का विवर्तन देख सकते हैं।
यदि तरंग दैर्ध्य बाधाओं के आयामों की तुलना में कम है, तो प्रकाश तरंग किनारों की ओर नहीं झुकेगी और कोई विवर्तन नहीं देखा जाएगा।
यदि आपने देखा है, भले ही एक कोने में एक हॉल में केवल एक लाउडस्पीकर हो, तो पूरे दर्शक लाउडस्पीकर से बढ़ी हुई ध्वनि को सुनने में सक्षम होते हैं। यह ध्वनि तरंग के विवर्तन के कारण होता है। जब हॉल में हर छोटी वस्तु का सामना होता है और हॉल की दीवारों से टकराता है, तो ध्वनि तरंगें झुक जाती हैं, और हॉल के दरवाजे और खिड़कियों की तरह हॉल के उद्घाटन से झुककर हॉल के बाहर भी फैल जाती हैं।
चूँकि प्रकाश वस्तुओं के किनारों की ओर झुकता है इसलिए हम पारभासी या अपारदर्शी वस्तुओं के चमकीले किनारों को देख सकते हैं।
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5. यदि तरंगदैर्घ्य कम हो तो विवर्तन कोण बड़ा होता है
तरंग का विवर्तन समीकरण द्वारा नियंत्रित होता है,
सिनी =एनλ/डी
जहाँ एक विवर्तन कोण है
एक तरंग दैर्ध्य है
डी एपर्चर की चौड़ाई है
अत: विवर्तन कोण बराबर है,
= पाप-1एनλ/डी
उपरोक्त समीकरण से, हम कह सकते हैं कि, जैसे-जैसे बीम की तरंग दैर्ध्य बढ़ती है, वैसे-वैसे विवर्तन कोण कम होता जाएगा.
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6. तरंग की न्यूनतमता विवर्तन पर पूर्णतः अन्धकारमय नहीं होती है
तरंग की न्यूनतम परदे पर बनी एक डार्क फ्रिंज होती है। विवर्तन पैटर्न के मैक्सिमा की तुलना में न्यूनतम पर प्रकाश तरंग की तीव्रता बहुत कम होती है।
मिनीमा पूरी तरह से अंधेरा नहीं है, इसकी तुलना में मिनीमा द्वारा गठित हस्तक्षेप पैटर्न द्वारा बनाई गई है जो पूरी तरह से अंधेरा है।
7. सभी मैक्सिमा समान तीव्रता के नहीं होते हैं
विवर्तन के कारण पर्दे पर बने पैटर्न के केंद्र में मैक्सिमा की तीव्रता अधिकतम होती है और केंद्र से बाएं और दाएं जाने पर कम हो जाती है।
इसके कारण है तथ्य यह है कि तीव्रता स्रोत से दूरी बढ़ने पर प्रकाश की मात्रा कम हो जाती है। स्रोत और स्क्रीन के केंद्र के बीच की दूरी जहां हमें चमकदार फ्रिंज मिलती है, वह सबसे छोटी दूरी है जो हमारे पास स्रोत और स्क्रीन के बीच हो सकती है और केंद्र से अलगाव बढ़ने पर समान रूप से बढ़ जाती है।
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8. विवर्तन फ्रिंज समान दूरी पर नहीं होते हैं
स्क्रीन पर बने विवर्तन पैटर्न के केंद्र में फ्रिंजों के बीच की दूरी अधिक होती है और केंद्र से दूर जाने पर कम होती जाती है।
प्रकाश की तीव्रता केंद्र में सबसे अधिक होती है और फ्रिंज की चौड़ाई बाद के फ्रिंजों की तुलना में अधिक होती है। फ्रिंजों की चौड़ाई लगातार फ्रिंजों पर कम होती जाती है और इसलिए फ्रिंजों की दूरी लगातार घटती जाती है।
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आम सवाल-जवाब
विवर्तन क्या है?
प्रकाश की किरण जिस कोण पर विवर्तित होती है वह प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करती है।
यदि किसी माध्यम में फैलने वाली तरंग का सामना किसी बाधा या उद्घाटन से होता है, तो एक लहर झुक जाएगी, और यात्रा करेगी या प्रसार की दिशा बदल देगी, इस घटना को विवर्तन कहा जाता है।
तरंगों के विवर्तन के कुछ उदाहरण क्या हैं?
वहाँ विभिन्न रहे हैं विवर्तन के उदाहरण कि हम प्रकृति में आते हैं।
समुद्र में फैली लहरें, छोटी-छोटी झिल्लियों से प्रकाश का प्रकीर्णन, कमरे के चारों ओर और यहाँ तक कि बाहर भी ध्वनि का घूमना आदि इसके कुछ उदाहरण हैं।
व्यतिकरण विवर्तन से किस प्रकार भिन्न है?
विवर्तन केवल एक तरंग द्वारा हो सकता है जबकि व्यतिकरण पैटर्न उत्पन्न करने के लिए कम से कम दो तरंगों की आवश्यकता होती है।
व्यतिकरण के कारण बनी मिनीमा पूरी तरह से अंधेरा है, फ्रिंज समान तीव्रता के हैं और समान रूप से दूरी पर हैं; तो विवर्तन पैटर्न के मामले में नहीं है।
विवर्तन के मामले में केंद्रीय अधिकतम क्या है?
केंद्रीय अधिकतम विवर्तन पैटर्न के केंद्र में स्थित है।
प्रकाश की तीव्रता केंद्र में अधिकतम होती है क्योंकि स्रोत और स्क्रीन के बीच की दूरी न्यूनतम होती है इसलिए इसे केंद्रीय अधिकतम कहा जाता है।
विवर्तन पैटर्न में फ्रिंज की चौड़ाई अधिकतम कहाँ होती है?
यह परदे पर बनने वाले विवर्तन पैटर्न के अंधेरे और चमकीले फ्रिंजों के बीच का अंतर है।
फ्रिंज की चौड़ाई विवर्तन पैटर्न के केंद्र में अधिकतम होती है और क्षैतिज रूप से दोनों तरफ प्रकाश की तीव्रता के साथ घटती जाती है।
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