अपवाह

विषय: अपवाह#

1. ह्यूगेन्स के सिद्धांत:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 11 भौतिकी: अध्याय 10, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 231-233)
  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 192-194)

• नोट्स:

  • ह्यूगेन्स के सिद्धांत कहता है कि तरंगदेश के प्रत्येक बिंदु को आभासी अपवाह के स्रोत के रूप में माना जा सकता है। ये अपवाह एक-दूसरे के साथ झगड़कर एक नया तरंगदेश बनाते हैं।
  • आभासी अपवाह सभी दिशाओं में फैलते हैं, लेकिन तरंगदेश केवल आगे की ओर बढ़ता है।
  • ह्यूगेन्स के सिद्धांत का उपयोग तरंगों के प्रतिच्छेदन, परावर्तन और अपवाह की घटनाओं को समझने के लिए किया जा सकता है।

2. अपवाह के प्रकार:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 11 भौतिकी: अध्याय 10, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 239-243)
  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 198-202)

• नोट्स:

  • एकल फलक द्वारा अपवाह:

    • जब एक एकल रंग का प्रकाश एक संकीर्ण फलक के माध्यम से गुजरता है, तो यह फैलकर फलक के पीछे रखे जाने वाले स्क्रीन पर एक अपवाह पैटर्न उत्पन्न करता है।
    • पैटर्न में एक केंद्रीय चमकदार पट्टी होती है जिसके दोनों ओर एक श्रृंखला के बीच अंतर के अंधेरे और चमकदार पट्टियाँ होती हैं।
    • केंद्रीय अधित्यास की चौड़ाई प्रकाश की लंबाई के समानुपाती होती है और फलक की चौड़ाई के विपरीत समानुपाती होती है।

  • द्वि-फलक अपवाह:

    • जब एक एकल रंग का प्रकाश दो संकीर्ण फलकों के माध्यम से गुजरता है, तो यह फलकों के पीछे रखे जाने वाले स्क्रीन पर एक श्रृंखला के बीच अंतर के चमकदार और अंधेरे पट्टियों का एक अपवाह पैटर्न उत्पन्न करता है।
    • चमकदार पट्टियों की स्थिति दोनों फलकों से आने वाले प्रकाश तरंगों के मार्ग के अंतर द्वारा निर्धारित होती है।

3. अपवाह ग्रेडियंट:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 205-207)

• नोट्स:

  • अपवाह ग्रेडियंट एक ऐसा उपकरण है जिसमें एक ग्लास या धातु की सतह पर एक बहुत अधिक संख्या में समानांतर फलक या ग्रोव होते हैं।

  • जब प्रकाश अपवाह ग्रेडियंट के माध्यम से गुजरता है, तो यह ग्रेडियंट के पीछे रखे जाने वाले स्क्रीन पर एक श्रृंखला के बीच अंतर के चमकदार बिंदुओं का उत्पादन करता है।

  • चमकदार बिंदुओं की स्थिति ग्रेडियंट समीकरण द्वारा निर्धारित होती है:

    d sin θ = n λ
    

    जहाँ d ग्रेडियंट के अंतराल है, θ आकर्षित प्रकाश और आवृत प्रकाश के बीच कोण है, n अपवाह की पदानुक्रम है, और λ प्रकाश की लंबाई है।

4. फ्रॉन्होफर अपवाह:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 207-210)

• नोट्स:

  • फ्रॉन्होफर अपवाह तब होता है जब प्रकाश का स्रोत और अवलोकन स्क्रीन अपवाह करने वाले अपवाह के अनुप्रास से एक बहुत दूर स्थान पर रखे जाते हैं।
  • फ्रॉन्होफर अपवाह पैटर्न खुराकीले और अच्छी तरह से परिभाषित पट्टियों से विशिष्ट होते हैं।
  • एक परिपूर्ण अपवाह के द्वारा प्राप्त पैटर्न को एयरी डिस्क कहते हैं।

5. परिपूर्ण अपवाह द्वारा अपवाह:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 210-212)

• नोट्स:

  • जब एक एकल रंग का प्रकाश एक परिपूर्ण अपवाह के माध्यम से गुजरता है, तो यह एक केंद्रीय चमकदार बिंदु के चारों ओर एक श्रृंखला के बीच अंतर के परावर्ती अंधेरे और चमकदार वलयों का एक अपवाह पैटर्न उत्पन्न करता है।

  • पहले अंधेरे वलय की त्रिज्या द्वारा दी गई है:

    r = 1.22 λ f/D
    

    जहाँ λ प्रकाश की लंबाई है, f प्रकाश को केंद्रित करने के लिए उपयोग की गई लेंस की फोकसल दूरी है, और D अपवाह की व्यास है।

6. फलक द्वारा अपवाह:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 11 भौतिकी: अध्याय 10, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 239-243)
  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 198-202)

• नोट्स:

  • जब एक एकल रंग का प्रकाश एक संकीर्ण फलक के माध्यम से गुजरता है, तो यह एक केंद्रीय चमकदार पट्टी के चारों ओर एक श्रृंखला के बीच अंतर के अंधेरे और चमकदार पट्टियों का एक अपवाह पैटर्न उत्पन्न करता है।
  • केंद्रीय अधित्यास की चौड़ाई प्रकाश की लंबाई के समानुपाती होती है और फलक की चौड़ाई के विपरीत समानुपाती होती है।

7. अपवाह के अनुप्रयोग:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 212-214)

• नोट्स:

  • अपवाह का एक विस्तृत सीमा के अनुप्रयोग हैं, जिनमें शामिल हैं:

    • स्पेक्ट्रोस्कोप, टेलीस्कोप और माइक्रोस्कोप जैसे प्रकाश उपकरणों के डिज़ाइन।
    • एक्स-रे अपवाह द्वारा गलफ़ेंट संरचनाओं का अध्ययन।
    • होलोग्राम का उत्पादन।
    • पतली फिल्मों की चौड़ाई का मापन।

8. फ्रेजनल अपवाह:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 11 भौतिकी: अध्याय 10, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 243-247)
  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 202-205)

• नोट्स:

  • फ्रेजनल अपवाह तब होता है जब प्रकाश का स्रोत और अवलोकन स्क्रीन अपवाह करने वाले अपवाह से एक परिपूर्ण दूरी पर रखे जाते हैं।
  • फ्रेजनल अपवाह पैटर्न तेजी से गहराई के बदलावों से विशिष्ट होते हैं।

9. चरण अंतर और मार्ग अंतर:

• NCERT संदर्भ:

  • कक्षा 11 भौतिकी: अध्याय 10, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 235-238)
  • कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, “तरंग प्रकाश विज्ञान” (पृष्ठ संख्या 195-198)

• नोट्स:

  • चरण अंतर दो तरंगों के चरण के बीच अंतर है।
  • मार्ग अंतर दो तरंगों के यात्रा की दूरी के बीच अंतर है।

10. अपवाह के लिए संख्यात्मक तकनीक: - NCERT संदर्भ:

  - कक्षा 12 भौतिकी: अध्याय 9, "तरंग प्रकाश विज्ञान" (पृष्ठ संख्या 214-216)

- नोट्स:

  - फास्ट फॉरियर रूपांतरण (FFT) जैसी संख्यात्मक तकनीकों का उपयोग अपवाह पैटर्न का अनुकरण और विश्लेषण करने के लिए किया जाता है।