सदस्य:Mariamsubhash/प्रयोगपृष्ठ

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डिफ्रैक्शन ग्रेटिंग्स[संपादित करें]

प्रकाशिकी में, एक विवर्तन झंझरी, [[ऑप्टिकल]] अवयव है जिस्मे आवधिक संरचना है, जो प्रकाश को अलग अलग दिशाओं में यात्रा करने वाली कडियां में बिभाजन करता है। उभरते रंगाइ संरचनात्मक रंगाइ का एक रूप है। इस रोशनी की किरणों की दिशा झंझरी के अंतराल और प्रकाश की तरंगदैर्ध्य पर निर्भर करता है। इस तरह झंझरी फैलानेवाला तत्व के रूप में कृत्य है। इस वज़ह से झंझरी सामान्य्तः मोनोक्रोमैटर्स और स्पेक्ट्रोमीटर में उपयोग किया जाता है। व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए झंझरी पर अंधेरे रेखाओं के बजाय उनकी सतह पर लकीरें है। इस तरह के झंझरी ट्रैन्स्मिसिव या रिफ्लेक्टिव हो सकते है। झंझरी जो गिरते किरणों के ऐम्प्लिट्यूड के बजाय फैस को मोडुलैट करते है, उन्हें होलोग्रैफी में उपयोग किया है। पक्षी के पंखों के द्वारा न्यूटन के प्रिसम प्रयोग के एक साल बाद, जैम्स ग्रेगोरी ने विवर्तन झंझ्ररी के नियम लिखें। १७८५ में फिलाडेल्फिया आविश्कारक डेविद रिट्टेंहौस ने पेहला मानव निर्मित विवर्तन झंझरी बनाया। एक चौडा स्पेक्ट्रम (निरंतर) प्रकाश स्रोत स प्रबुद्ध होने पर विवर्तन "इंद्रधनुष"रंग बना सकता है।

छाता के कपडे के बीच से उजजवल बिंदु को देखकर रंग दिखाई देती है। चिंतनशील झंझरी पैच पर आधारित सजावटी नमूनों प्लास्टिक की फिल्म बहुत सस्ती हैं, और आम हैं।

संचालन का सिद्धांत[संपादित करें]

झंझरी रिक्ति और गिरती रोशनी और विवर्तन हुआ प्रकाश के बीच संबंध झंझरी समीकरण के रूप में जाना जाता है। हाइगेन्स फ्रेनल सिद्धांत के अनुसार, एक प्रचार लहर के वेवफ्रंट पर प्रत्येक बिंदु एक बिंदु स्रोत के रूप में कार्य करने के लिए विचार किया जा सकता है, और बाद में किसी भी बिंदु पर वेवफ्रंट एक साथ इन व्यक्तिगत बिंदु सौर्सेस में से प्रत्येक से योगदान जोड़कर पाया जा सकता है। ग्रीटिंग्स रिफ्लेक्टिव या ट्रैन्समिस्सिव प्रकार का एक दर्पण या लेंस के अनुरूप हो सकता है। एक झंझरी में कोई विवर्तन नही होता और प्रकाश की एक किरण परावर्तन और अपवर्तन एक दर्पण या लेंस के साथ के रूप में ही इस कानून के अनुसार बर्ताव है। इसे एक 'शून्य आदेश मोड'(m=०) कहलाते है। आर्दश झंझरी विवर्तन पैदा करने के लिए ब्याज की तरंगदैर्ध्य की तुलना में व्यापक होना चाहिए कि रिक्ति d के स्लीट्स का एक सेट, से बना है, जो यहां माना जाता है। (यह आमतौर पर एक गोलार्द्ध तक सीमित है, हालांकि) (झंझरी सीधा करने के लिए) सामान्य घटना के साथ तरंगदैर्ध्य λ के रंग का प्रकाश की एक हवाई जहाज की लहर मानते हुए, एक अर्ध बिंदु स्रोत के रूप में झंझरी कृत्यों में प्रत्येक भट्ठा से जो प्रकाश सभी दिशाओं में प्रसारित। प्रकाश झंझरी के साथ सूचना का आदान प्रदान के बाद, विवर्तन हुआ प्रकाश झंझरी में प्रत्येक भट्ठा से उत्पन्न लहर घटकों इंटरफेरेंस के योग से बना है। विवर्तन हुआ प्रकाश पारित हो सकता है जिसके माध्यम से अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर, झंझरी में प्रत्येक भट्ठा के लिए पथ की लंबाई अलग अलग होंगे। पथ की लंबाई आम तौर पर, भिन्न होता है, इसलिए इस प्रकार स्लीट्स में से प्रत्येक से उस बिंदु पर तरंगों के चरणों, और एडिटिव और विनाशकारी इंटरफेरेंस की घटना के माध्यम से जोड़ने के लिए, या चोटियों और घाटियों बनाने के लिए एक दूसरे से घटाना होगा देंगे। आसन्न स्लीट्स से प्रकाश के बीच पथ अंतर आधा तरंगदैर्ध्य के बराबर होता है, λ / 2 लहरों के सभी न्यूनतम तीव्रता के अंक बनाने के लिए एक दूसरे को रद्द हो जाएगा और इस प्रकार चरण से बाहर हो जाएगा। पथ अंतर λ है जब इसी तरह, चरणों को एक साथ जोड़ना होगा और मैक्सिमा घटित होगा। मैक्सिमा उन कोनों (θm) में घटित है जो d sinθm/λ = |m|, संबंध को संतृस्त करे, जहा θm विवर्तन हुआ किरण और झंझरी के नार्मल वेक्टर के बीच का कोण, d दोनों स्लीट के केंद्र के बीच की दूरी और m एक अंक है जो मोड़ ऑफ़ इंटरेस्ट के प्रतिनिधित्व है। जब प्रकाश झंझरी पर सामान्य रूप से गिरता है, तब विवर्तन हुआ प्रकाश की मैक्सिमा का कोण θm इस प्रकार दिया जाता है:

                                                Dsinθm =mλ

यह सरल है की जब एक प्लेन वैव किसी भी मनमाने ढंग कोण θi पर घटना है, तब झंझरी समीकरण बन जाता है :

                                         d ( sinθi  +  sinθm ) = mλ

विवर्तन हुआ कोण की मक्सिमा के लिए हल का समीकरण है:

                                         Θm = arcsin ( mλ/d  -  sinθi ) 

कृपया ध्यान दें कि मान लिया है कि इन समीकरणों झंझरी के दोनों पक्षों ने एक ही माध्यम (जैसे हवा) के साथ संपर्क में हैं। (एक प्रतिबिंब झंझरी के मामले में या स्पेकुलर प्रतिबिंब) संचरण निर्देशित करने के लिए मेल खाती है कि प्रकाश शून्य आदेश में कहा जाता है, और m =० चिह्नित है। अन्य मक्सिमा गैर शून्य पूर्णांक m द्वारा प्रतिनिधित्व कर रहे हैं, जो कोण पर होते हैं। m, शून्य आदेश बीम के दोनों किनारों पर विवर्तन ऑर्डर में जिसके परिणामस्वरूप, सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है, ध्यान दें। झंझरी समीकरण के इस व्युत्पत्ति आर्दश झंझरी पर आधारित है। झंझरी के आसन्न तत्वों से बिखरे हुए प्रकाश के बीच चरण रिश्ते ही रहता है, क्योंकि हालांकि, विवर्तन हुआ किरण के कोण के बीच के रिश्ते, झंझरी रिक्ति और प्रकाश की तरंगदैर्ध्य, एक ही अंतर के किसी भी नियमित रूप से संरचना करने के लिए लागू होते हैं। विवर्तन हुआ प्रकाश की विस्तृत वितरण झंझरी तत्वों का विस्तृत संरचना पर और साथ ही झंझरी में तत्वों की संख्या पर निर्भर करता है, लेकिन यह हमेशा झंझरी समीकरण द्वारा दिए गए निर्देशों में मक्सिमा दे देंगे। ग्रेटिंग्स जिसमें घटना के प्रकाश के विभिन्न गुणों का एक आवधिक पैटर्न में संग्राहक हैं बनाया जा सकता है; इसमे शामिल है।

  • • पारदर्शिता (संचरण आयाम विवर्तन ग्रेटिंग्स);
  • • परावर्तन (प्रतिबिंब आयाम विवर्तन ग्रेटिंग्स);
  • • अपवर्तनांक या ऑप्टिकल पथ लंबाई (चरण विवर्तन ग्रेटिंग्स);
  • ऑप्टिकल अक्ष (ऑप्टिकल अक्ष विवर्तन ग्रेटिंग्स) की दिशा।;

झंझरी समीकरण इन सभी मामलों में लागू होता है।

उपयोग विवर्तन ग्रेटिंग्स अक्सर मोनोक्रोमैटोर्स्, स्पेक्ट्रोमीटर, लेजर, तरंगदैर्ध्य विभाजन बहुसंकेतन उपकरणों, ऑप्टिकल पल्स कम्प्रेस्सिंग उपकरणों, और कई अन्य ऑप्टिकल उपकरणों में किया जाता है। साधारण दबाया सीडी और डीवीडी मीडिया विवर्तन ग्रेटिंग्स के उदाहरण हर दिन होते हैं और एक सफेद दीवार पर उन्हें सूर्य के प्रकाश को दर्शाती द्वारा प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। एक सीडी में से एक सतह एक सर्पिल में व्यवस्थित प्लास्टिक में कई छोटे गड्ढ़े है, क्योंकि यह उनके निर्माण का एक पक्ष प्रभाव है; कि सतह गड्ढों अधिक दिखाई बनाने के लिए लागू किया धातु की एक पतली परत है। यह एक से अधिक खड़ा कर सतह हो सकता है, हालांकि एक डीवीडी की संरचना, ऑप्टिकली समान है, और सभी सतहों डिस्क के अंदर हैं खड़ा है। खांचे सीधा करने के लिए एक कम कोण से देखने पर एक मानक दबाया विनाइल रिकॉर्ड में, एक सीडी / डीवीडी में है कि एक समान है लेकिन कम परिभाषित प्रभाव देखा जाता है। इसके पीछे एक इंद्रधनुष राहत पैटर्न छोड़ने खांचे से बदला जा रहा है इस वजह से परिलक्षित किया जा रहा कारण देखने के कोण (काले विनाइल की परछाई का महत्वपूर्ण कोण से कम) और प्रकाश के पथ पर है। विवर्तन ग्रेटिंग्स भी इस तरह के ग्लोलाइट साथ नुक्कड़ सरल टच के रूप में समान रूप से ई-पाठकों की फ्रन्टलाइट वितरित करने के लिए उपयोग किया जाता है। प्राकृतिक ग्रेटिंग्स धारीदार मांसपेशी झंझरी सबसे अधिक पाया प्राकृतिक विवर्तन है। ऐसे मांसपेशियों की संरचना का पता लगाने में चिकित्सकों को यह मदद मिली है। इस के अलावा, क्रिस्टल की रासायनिक संरचना दृश्य प्रकाश के अलावा अन्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रकार के लिए विवर्तन ग्रेटिंग्स के रूप में सोचा जा सकता है, इस तरह के एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के तरीकों के लिए आधार है। विवर्तन ग्रेटिंग्स की सामान्यतः मोर पंख के इंद्रधनुषी रंग, मां-मोती, और तितली पंख के स्थान पर सोचा जाता है जो कि गलत है। पक्षियों, मछलियों और कीड़ों में आनंददायकता अक्सर विवर्तन झंझरी पतली फिल्म हस्तक्षेप के बजाय पतली फिल्म हस्तक्षेप के कारण होता है। पतली फिल्म हस्तक्षेप आमतौर पर एक बहुत संकरा रेंज का उत्पादन जबकि विवर्तन, देखने के कोण में परिवर्तन के रूप रंग के पूरे स्पेक्ट्रम का उत्पादन होगा।फूलों की सतहों भी एक विवर्तन बना सकते हैं, लेकिन पौधों में सेल संरचनाओं आमतौर पर एक विवर्तन झंझरी के लिए आवश्यक ठीक भट्ठा ज्यामिति के उत्पादन के लिए भी अनियमित हैं। फूलों की आनंददायकता संकेत प्रशंसनीय इस प्रकार केवल बहुत स्थानीय स्तर पर है और इसलिए नहीं दिखाई दे आदमी और फूल जाकर कीड़ों के लिए है।हालांकि, प्राकृतिक ग्रेटिंग्स के बीज झींगा के एंटीना की तरह, कुछ अकशेरुकी समुद्री जानवरों में पाए जाते हैं, और यहां तक कि बर्गेस शेल जीवाश्मों में खोज की गई है।

विवर्तन झंझरी प्रभाव कभी कभी मौसम विज्ञान में देखा जाता है। विवर्तन करोनस जैसे सूर्य के रूप में प्रकाश के स्रोत के आसपास के रंगीन छल्ले, कर रहे हैं। ये आम तौर पर प्रभामंडल से प्रकाश स्रोत के लिए बहुत करीब मनाया जाता है, और एक धुंधला आकाश में पानी की बूंदों, बर्फ के क्रिस्टल, या धूम्रपान कणों की तरह, बहुत महीन कणों की वजह से हैं। कणों सभी लगभग एक ही आकार के होते हैं जब वे बहुत ही विशेष कोण पर आने वाली प्रकाश टुकड़े करना। सटीक कोण कणों के आकार पर निर्भर करता है। विवर्तन करोनस कोहरे में, मोमबत्ती की लौ या स्ट्रीट लाइट की तरह, प्रकाश स्रोतों के आसपास मनाया जाता है। बादल आनंददायकता बादलों में कणों के आकार में सब एक समान हैं जब राज्याभिषेक के छल्ले के साथ होने वाली है, विवर्तन के कारण होता है।