ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষা

পোহৰৰ ব্যতিচাৰ#

ব্যতিচাৰ হৈছে এনে এক পৰিঘটনা য’ত দুটা বা ততোধিক তৰঙ্গ মিলি এখন নতুন তৰঙ্গৰ নমুনা গঠন কৰে। পোহৰৰ ক্ষেত্ৰত, ব্যতিচাৰ ঘটিব পাৰে যেতিয়া দুটা বা ততোধিক পোহৰৰ তৰঙ্গ একে বিন্দুত লগ হয়। পোহৰ আৰু আন্ধাৰৰ ফলত হোৱা নমুনাক ব্যতিচাৰ নমুনা বোলে।

ব্যতিচাৰৰ প্ৰকাৰ#

ব্যতিচাৰৰ মুখ্যতঃ দুটা প্ৰকাৰ আছে: গঠনমূলক ব্যতিচাৰ আৰু বিনাশী ব্যতিচাৰ।

• গঠনমূলক ব্যতিচাৰ ঘটে যেতিয়া দুটা বা ততোধিক তৰঙ্গৰ শীৰ্ষবিন্দুবোৰ একে ৰেখাত থাকে। ইয়াৰ ফলত ব্যতিচাৰ নমুনাত এক উজ্জ্বল অঞ্চল সৃষ্টি হয়।
• বিনাশী ব্যতিচাৰ ঘটে যেতিয়া এটা তৰঙ্গৰ শীৰ্ষবিন্দুবোৰ আন এটা তৰঙ্গৰ গৰ্তৰ সৈতে একে ৰেখাত থাকে। ইয়াৰ ফলত ব্যতিচাৰ নমুনাত এক আন্ধাৰ অঞ্চল সৃষ্টি হয়।

পোহৰৰ ব্যতিচাৰ হৈছে এক মৌলিক পৰিঘটনা যাৰ বহু প্ৰয়োগ আছে। ই এক শক্তিশালী সঁজুলি যাক সুন্দৰ ছবি সৃষ্টি কৰিবলৈ, পোহৰৰ আচৰণ নিয়ন্ত্ৰণ কৰিবলৈ আৰু পদাৰ্থৰ ধৰ্মসমূহ অধ্যয়ন কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।

ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষা#

ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাটোৱে দেখুৱায় যে পোহৰ আৰু পদাৰ্থই শাস্ত্ৰীয়ভাৱে সংজ্ঞায়িত তৰঙ্গ আৰু কণা উভয়ৰে বৈশিষ্ট্য প্ৰদৰ্শন কৰিব পাৰে। ই কোৱাণ্টাম বলবিজ্ঞানৰ আচৰণৰ আটাইতকৈ গুৰুত্বপূৰ্ণ আৰু প্ৰতিবোধক প্ৰদৰ্শনসমূহৰ ভিতৰত অন্যতম।

পৰীক্ষাৰ সংৰচনা#

পৰীক্ষাটো সাধাৰণতে লেজাৰৰ পৰা অহা পোহৰৰ এটা ৰশ্মি দুটা ওচৰা-উচৰিকৈ থকা চিৰা থকা এখন পৰ্দাৰ ওপৰত পেলাই কৰা হয়। চিৰাবোৰৰ মাজেৰে পাৰ হৈ যোৱা পোহৰে চিৰাবোৰৰ পিছত ৰখা দ্বিতীয় এখন পৰ্দাত এক ব্যতিচাৰ নমুনা সৃষ্টি কৰে।

ফলাফল#

ব্যতিচাৰ নমুনাটো উজ্জ্বল আৰু আন্ধাৰ পটিৰ এক ধাৰাবাহিকতাৰে গঠিত, যিবোৰে সেইবোৰ অঞ্চলৰ সৈতে মিলে য’ত দুয়োটা চিৰাৰ পৰা অহা পোহৰৰ তৰঙ্গবোৰে ক্ৰমে গঠনমূলক আৰু বিনাশী ব্যতিচাৰ ঘটায়। চিৰাবোৰ যথেষ্ট ওচৰা-উচৰিকৈ থাকিলেহে নমুনাটো দৃশ্যমান হয়, ইংগিত দিয়ে যে পোহৰটোৱে তৰঙ্গৰ দৰে আচৰণ কৰিছে।

তৰঙ্গ-কণা দ্বৈততা#

দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাটোৱে পোহৰ আৰু পদাৰ্থৰ তৰঙ্গ-কণা দ্বৈততা প্ৰদৰ্শন কৰে। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে পোহৰ আৰু পদাৰ্থই পৰীক্ষামূলক সংৰচনাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰি তৰঙ্গৰ দৰে আৰু কণাৰ দৰে উভয় ধৰণৰ আচৰণ প্ৰদৰ্শন কৰিব পাৰে। দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাৰ ক্ষেত্ৰত, পোহৰটোৱে তৰঙ্গৰ দৰে আচৰণ কৰে যেতিয়া ই চিৰাবোৰৰ মাজেৰে পাৰ হয় আৰু কণাৰ দৰে আচৰণ কৰে যেতিয়া ই পৰ্দাত সনাক্ত কৰা হয়।

প্ৰভাৱ#

দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাটোৱে বাস্তৱতাৰ প্ৰকৃতিৰ বিষয়ে আমাৰ বুজাবুজিৰ বাবে গভীৰ প্ৰভাৱ পেলায়। ই দেখুৱায় যে তৰঙ্গ আৰু কণাৰ মাজৰ শাস্ত্ৰীয় পাৰ্থক্যটো সদায় বৈধ নহয় আৰু পৃথিৱীখন আমাৰ ভাবাতকৈ অধিক জটিল আৰু ৰহস্যময়।

ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাটো এক চিত্তাকৰ্ষক আৰু গুৰুত্বপূৰ্ণ পৰীক্ষা যিয়ে বাস্তৱতাৰ প্ৰকৃতিৰ বিষয়ে আমাৰ বুজাবুজিক বিপ্লৱিত কৰিছে। ই বিজ্ঞান আৰু মানৱ কল্পনাৰ শক্তিৰ প্ৰমাণ।

ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাত ফ্ৰিঞ্জৰ প্ৰস্থৰ ৰাশি#

পৰিচয়#

ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাত, একবৰ্ণী পোহৰৰ উৎসই দুটা ওচৰা-উচৰিকৈ থকা চিৰাক পোহৰ দিয়ে, চিৰাবোৰৰ পিছত ৰখা এখন পৰ্দাত ব্যতিচাৰ নমুনা সৃষ্টি কৰে। এই ব্যতিচাৰ ফ্ৰিঞ্জবোৰৰ প্ৰস্থ হৈছে এক গুৰুত্বপূৰ্ণ পৰামিতি যাক পোহৰৰ উৎসৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ধাৰণ কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থৰ ৰাশি#

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ, যাক $\beta$ৰে সূচোৱা হয়, তলৰ ৰাশিৰ দ্বাৰা দিয়া হয়:

$$\beta = \frac{\lambda D}{d}$$

য’ত:

• $\lambda$ হৈছে পোহৰৰ উৎসৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য
• $D$ হৈছে দ্বি-চিৰা আৰু পৰ্দাৰ মাজৰ দূৰত্ব
• $d$ হৈছে দুয়োটা চিৰাৰ মাজৰ দূৰত্ব

ব্যাখ্যা#

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থৰ ৰাশি সাধাৰণ জ্যামিতি ব্যৱহাৰ কৰি উলিয়াব পাৰি। পৰ্দাত থকা এটা বিন্দু $P$ বিবেচনা কৰক যি কেন্দ্ৰীয় উজ্জ্বলতমৰ পৰা $y$ দূৰত্বত অৱস্থিত। দুয়োটা চিৰাৰ পৰা $P$ বিন্দুত উপস্থিত হোৱা পোহৰৰ তৰঙ্গবোৰৰ পথৰ পাৰ্থক্য তলৰ দ্বাৰা দিয়া হয়:

$$\Delta x = d\sin\theta$$

য’ত $\theta$ হৈছে চিৰাবোৰক সংযোগ কৰা ৰেখা আৰু $P$ বিন্দুৰ মাজৰ কোণ আৰু পৰ্দালৈ লম্ব ৰেখাৰ মাজৰ কোণ।

ক্ষুদ্ৰ কোণৰ সান্নিধ্য ব্যৱহাৰ কৰি, $\sin\theta \approx \tan\theta$, আমি লিখিব পাৰোঁ:

$$\Delta x = d\frac{y}{D}$$

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থক সংলগ্ন দুটা আন্ধাৰ ফ্ৰিঞ্জ বা সংলগ্ন দুটা উজ্জ্বল ফ্ৰিঞ্জৰ মাজৰ দূৰত্ব হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়। এটা আন্ধাৰ ফ্ৰিঞ্জত, পথৰ পাৰ্থক্যটো এটা তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্যৰ আধাৰ সমান, আনহাতে এটা উজ্জ্বল ফ্ৰিঞ্জত, পথৰ পাৰ্থক্যটো এটা সম্পূৰ্ণ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্যৰ সমান। গতিকে, আমি লিখিব পাৰোঁ:

$$\beta = \frac{\lambda}{2} - \frac{\lambda}{2} = \lambda$$

$\Delta x$ৰ ৰাশিটো এই সমীকৰণত বহুৱাই, আমি পাওঁ:

$$\beta = \lambda \frac{D}{d}$$

ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাত ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থৰ ৰাশি হৈছে এক মৌলিক ফলাফল যিয়ে আমাক চিৰাবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব, চিৰাবোৰ আৰু পৰ্দাৰ মাজৰ দূৰত্ব, আৰু ব্যতিচাৰ ফ্ৰিঞ্জবোৰৰ প্ৰস্থ জুখি পোহৰৰ উৎসৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ধাৰণ কৰিবলৈ অনুমতি দিয়ে।

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ#

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ হৈছে অপটিক্সত ব্যৱহৃত এক পদ যি ব্যতিচাৰ নমুনাত থকা ফ্ৰিঞ্জবোৰৰ প্ৰস্থ বৰ্ণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ইয়াক সংলগ্ন দুটা আন্ধাৰ বা উজ্জ্বল ফ্ৰিঞ্জৰ মাজৰ দূৰত্ব হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়। ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থটো ব্যৱহাৰ কৰা পোহৰৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য, ব্যতিচাৰ সৃষ্টি কৰা চিৰা বা অন্যান্য বস্তুৰ মাজৰ দূৰত্ব, আৰু চিৰাৰ পৰা পৰ্দা বা ডিটেক্টৰলৈ দূৰত্বৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থক প্ৰভাৱিত কৰা কাৰকসমূহ#

ব্যতিচাৰ নমুনাত ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থটো কেইবাটাও কাৰকৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰিত হয়, য’ত অন্তৰ্ভুক্ত:

• পোহৰৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য (λ): ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থটো পোহৰৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্যৰ ব্যস্তানুপাতিক। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে চুটি তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্যই সৰু ফ্ৰিঞ্জ সৃষ্টি কৰে, আনহাতে দীঘল তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্যই ডাঙৰ ফ্ৰিঞ্জ সৃষ্টি কৰে।

• চিৰাবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব (d): ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থটো চিৰা বা ব্যতিচাৰ সৃষ্টি কৰা অন্যান্য বস্তুৰ মাজৰ দূৰত্বৰ সমানুপাতিক। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে চিৰাবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব বঢ়ালে ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ বাঢ়িব, আনহাতে চিৰাবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব কমালে ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ কমিব।

• চিৰাৰ পৰা পৰ্দালৈ দূৰত্ব (D): ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থটো চিৰাৰ পৰা পৰ্দা বা ডিটেক্টৰলৈ দূৰত্বৰ ব্যস্তানুপাতিক। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে পৰ্দাটো চিৰাৰ ওচৰলৈ আনিলে ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ বাঢ়িব, আনহাতে পৰ্দাটো চিৰাৰ পৰা আঁতৰলৈ নিলে ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ কমিব।

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থৰ গণনা#

ব্যতিচাৰ নমুনাত ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ (β) তলৰ সূত্ৰটো ব্যৱহাৰ কৰি গণনা কৰিব পাৰি:

$$ β = λD / d $$

য’ত:

• β হৈছে ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ
• λ হৈছে পোহৰৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য
• D হৈছে চিৰাৰ পৰা পৰ্দালৈ দূৰত্ব
• d হৈছে চিৰাবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থৰ প্ৰয়োগ#

ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ হৈছে অপটিক্সৰ এক গুৰুত্বপূৰ্ণ ধাৰণা আৰু ইয়াৰ বিভিন্ন প্ৰয়োগ আছে, য’ত অন্তৰ্ভুক্ত:

• তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্যৰ জোখ: ফ্ৰিঞ্জবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব আৰু চিৰাৰ পৰা পৰ্দালৈ দূৰত্ব জুখি ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থক পোহৰৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য জুখিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।

• দূৰত্বৰ জোখ: ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থ আৰু বস্তুবোৰৰ পৰা পৰ্দালৈ দূৰত্ব জুখি ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থক দুটা বস্তুৰ মাজৰ দূৰত্ব, যেনে দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাত থকা চিৰাবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব, জুখিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।

• ইণ্টাৰফেৰ’মেট্ৰি: ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থক ইণ্টাৰফেৰ’মেট্ৰিত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, ই এক কৌশল যি বিভিন্ন ভৌতিক পৰিমাণ, যেনে পাতল ছবিৰ ডাঠ, পদাৰ্থৰ প্ৰতিসৰণাংক, আৰু বস্তুৰ পৃষ্ঠৰ খহটা জুখিবলৈ পোহৰৰ ব্যতিচাৰ ব্যৱহাৰ কৰে।

• বৰ্ণালীবিজ্ঞান: ফ্ৰিঞ্জ প্ৰস্থক বৰ্ণালীবিজ্ঞানত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, পদাৰ্থৰ সৈতে পোহৰৰ আন্তঃক্ৰিয়াৰ অধ্যয়ন, পদাৰ্থৰ দ্বাৰা শোষণ বা নিঃসৰণ কৰা পোহৰৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য জুখি পদাৰ্থৰ গঠন আৰু সংৰচনা বিশ্লেষণ কৰিবলৈ।

ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাৰ সাৰাংশ নোটসমূহ#

পৰিচয়#

থমাছ ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষা, ১৮০১ চনত সম্পন্ন কৰা হৈছিল, পদাৰ্থ বিজ্ঞানৰ ইতিহাসৰ এক মাইলৰ খুঁটি পৰীক্ষা। ই পোহৰৰ তৰঙ্গ প্ৰকৃতিৰ বাবে শক্তিশালী প্ৰমাণ প্ৰদান কৰিছিল আৰু কোৱাণ্টাম বলবিজ্ঞানৰ বিকাশৰ ভেটি স্থাপন কৰিছিল।

পৰীক্ষামূলক সংৰচনা#

• একবৰ্ণী পোহৰৰ উৎস (সাধাৰণতে লেজাৰ) ব্যৱহাৰ কৰা হয় যাতে পোহৰৰ এটা মাত্ৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য থাকে।
• পোহৰৰ উৎসৰ সন্মুখত এটা দ্বি-চিৰা ৰখা হয়। চিৰাবোৰ অতি সৰু আৰু সৰু দূৰত্বৰে পৃথক কৰা থাকে।
• ব্যতিচাৰ নমুনা লক্ষ্য কৰিবলৈ দ্বি-চিৰাৰ পিছত এখন পৰ্দা ৰখা হয়।

পৰ্যবেক্ষণ#

• যেতিয়া পোহৰ দ্বি-চিৰাৰ মাজেৰে পাৰ হয়, ই পৰ্দাত ব্যতিচাৰ নমুনা সৃষ্টি কৰে।
• ব্যতিচাৰ নমুনাটো বিকল্পভাৱে উজ্জ্বল আৰু আন্ধাৰ পটিৰে গঠিত।
• পটিৰ প্ৰস্থটো পোহৰৰ তৰঙ্গদৈৰ্ঘ্য আৰু চিৰাবোৰৰ মাজৰ দূৰত্বৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।

ব্যাখ্যা#

• ব্যতিচাৰ নমুনাটো পোহৰক তৰঙ্গ হিচাপে বিবেচনা কৰি ব্যাখ্যা কৰিব পাৰি।
• যেতিয়া পোহৰৰ তৰঙ্গবোৰ দ্বি-চিৰাৰ মাজেৰে পাৰ হয়, তেতিয়া সিহঁতে ইটোৱে সিটোৰ সৈতে ব্যতিচাৰ ঘটায়।
• গঠনমূলক ব্যতিচাৰ ঘটে যেতিয়া তৰঙ্গবোৰ একে দশাত থাকে, ফলত এটা উজ্জ্বল পটি সৃষ্টি হয়।
• বিনাশী ব্যতিচাৰ ঘটে যেতিয়া তৰঙ্গবোৰ বিপৰীত দশাত থাকে, ফলত এটা আন্ধাৰ পটি সৃষ্টি হয়।

তাৎপৰ্য#

• ইয়ংৰ দ্বি-চিৰা পৰীক্ষাই পোহৰৰ তৰঙ্গ প্ৰকৃতিৰ বাবে শক্তিশালী প্ৰমাণ প্ৰদান কৰিছিল।
• ইয়েও দেখুৱাইছিল যে পোহৰে কণাৰ দৰে আচৰণ কৰিব পাৰে, যিটো ব্যতিচাৰ নমুনাৰ বিচ্ছিন্ন প্ৰকৃতিৰ দ্বাৰা প্ৰমাণিত।
• পৰীক্ষাটোৱে কোৱাণ্টাম বলবিজ্ঞানৰ বিকাশৰ ভেটি স্থাপন কৰিছিল, যিটো পাৰমাণৱিক