ऑप्टिक्स में अंतर्क्षेप सह-अस्तित्व और असह-अस्तित्व तरंगों के साथ

सह-अस्तित्व और असह-अस्तित्व तरंगों के साथ अंतर्क्षेप: टॉपर्स नोट्स#

सह-अस्तित्व और असह-अस्तित्व तरंग#

• सह-अस्तित्व तरंग: एक निश्चित आवृत्ति के साथ एक स्थिर चरण अंतर वाले तरंग।
• असह-अस्तित्व तरंग: एक यादृच्छिक चरण अंतर और भिन्न आवृत्ति वाले तरंग।

यंग का डबल स्लिट प्रयोग#

• प्रयोगात्मक सेटअप:
  • एक एकल रंग की प्रकाश स्रोत द्वारा एक दो सह-अस्तित्व प्रकाश स्रोत (संकीर्ण स्लिट) के प्रकाश का प्रकाश।
  • अंतर्क्षेप पैटर्न को देखने के लिए स्लिट के समानांतर एक स्क्रीन रखा गया।

अंतर्क्षेप की शर्तें#

• समय सह-अस्तित्व: तरंगों का समय के दौरान एक स्थिर चरण अंतर होना चाहिए।
• स्थानिक सह-अस्तित्व: तरंगों का एक ही आवृत्ति और लंबाई चाप होना चाहिए।

अंतर्क्षेप पैटर्न#

• उज्ज्वल फ्रिंज: स्क्रीन पर उन बिंदुओं पर जहां दोनों स्लिट से आने वाली तरंगें निर्माण करने वाले अंतर्क्षेप के कारण अधिकतम तीव्रता प्राप्त करती हैं।
• अंधेरी फ्रिंज: स्क्रीन पर उन बिंदुओं पर जहां दोनों स्लिट से आने वाली तरंगें विनाशकारी अंतर्क्षेप के कारण शून्य तीव्रता प्राप्त करती हैं।

पथ अंतर और चरण अंतर#

• पथ अंतर (x): दोनों स्लिट से स्क्रीन पर एक बिंदु तक तरंगों के दूरी के अंतर।
• चरण अंतर (Δφ): स्क्रीन पर एक बिंदु पर दोनों स्लिट से आने वाली तरंगों के चरणों के अंतर।

आँखों के बहुत से स्लिटों से प्रकाश का अंतर्क्षेप#

• बहु-किरण अंतर्क्षेप: दो से अधिक स्लिटों से प्रकाश का अंतर्क्षेप, जिससे एक अधिक जटिल अंतर्क्षेप पैटर्न प्राप्त होता है।

माइकल्सन इंटरफेरोमीटर#

• कार्य सिद्धांत: एक आंशिक रूप से प्रतिफलित दर्पण का उपयोग करता है जिससे एक प्रकाश का बीम दो बीमों में विभाजित किया जाता है, जिसके बाद उन्हें दोहराया जाता है ताकि एक अंतर्क्षेप पैटर्न प्राप्त हो सके।
• अनुप्रयोग:
  • लंबाई की सटीक माप।
  • प्रकाश की लंबाई चाप का निर्धारण।

अंतर्क्षेप के अनुप्रयोग#

• ऑप्टिकल कम्युनिकेशन: इंटरफेरोमीटर्स ऑप्टिकल कम्युनिकेशन प्रणालियों में संकेतों को मॉड्यूलेट और डिमॉड्यूलेट करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जैसे फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क।
• स्पेक्ट्रोस्कोपी: इंटरफेरोमीटर्स प्रकाश की लंबाई चाप और तीव्रता को मापने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो परमाणुओं और अणुओं द्वारा उत्सर्जित या अवशोषित होता है, जिससे उनके ऊर्जा स्तरों का विश्लेषण किया जा सकता है।
• होलोग्राफी: अंतर्क्षेप का उपयोग 3D छवियों, जिन्हें होलोग्राम कहते हैं, को रिकॉर्ड और पुनर्निर्मित करने के लिए किया जाता है।

असह-अस्तित्व तरंगों का अंतर्क्षेप#

• स्पेकल पैटर्न: असह-अस्तित्व तरंगों के अंतर्क्षेप के कारण उज्ज्वल और अंधेरे बिंदुओं के अनियमित पैटर्न।

तीव्रता अधिकतम और न्यूनतम#

• अधिकतम: $$I_{max}=4I_0\cos^2\frac{\Delta \phi}{2}$$
• न्यूनतम: $$I_{min}=0$$

सुपरपोजीशन सिद्धांत#

• जब दो या दोनों से अधिक तरंगें एक ही बिंदु पर मिलती हैं, तो वे अपने चरण संबंध के अनुसार एक सह-अस्तित्व या असह-अस्तित्व के तरीके से एक साथ मिलती हैं।