Home | 12 ஆம் வகுப்பு | 12வது இயற்பியல் | கீற்றணியில் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவு
   Posted On :  02.12.2022 03:32 am

12 வது இயற்பியல் :அலகு 7 : அலை ஒளியியல்

கீற்றணியில் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவு

விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணியில் சம அகலமுடைய , அதிக எண்ணிக்கையில் அமைந்த பிளவுகள் காணப்படுகின்றன.

கீற்றணியில் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவு

விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணியில் சம அகலமுடைய , அதிக எண்ணிக்கையில் அமைந்த பிளவுகள் காணப்படுகின்றன. பிளவுகளின் அகலம் விளிம்பு விளைவடையும் ஒளியின் அலைநீளத்துடன் ஒப்பிடத்தக்க அளவில் அமைந்திருக்கும். ஒளிபுகும் பொருளின் மீது வைர ஊசியினைக் கொண்டு ஒளிபுகாக்கோடுகள் வரையப்பட்டிருக்கும். வணிகரீதியில் செயல்படும் நவீன விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணியில் ஒரு சென்டிமீட்டரில் 6000 ஒளிபுகாக் கோடுகள் வயைரப்பட்டிருக்கும். தடை போன்று செயல்படும், ஒளிபுகாக் கோடுகளின் அகலத்தை எனவும், ஒளிபுகாக் கோடுகளுக்கு நடுவே அமைந்துள்ள துளை போன்று செயல்படும் ஒளிபுகும் பகுதியின் அகலத்தை a எனவும் கொள்க. ஓர் ஒளிபுகாக் கோடு மற்றும் ஓர் ஒளிபுகும் பிளவு ஆகியவற்றின் மொத்த அகலத்திற்கு கீற்றணிமூலம் (e=a + b) என்று பெயர். அடுத்தடுத்த பிளவுகளில் உள்ள, கீற்றணி மூலத்திற்குச் சமமான தொலைவில் அமைந்துள்ள புள்ளிகளுக்கு ஒத்த புள்ளிகள் என்று பெயர்.

 

குறுக்கீட்டு விளைவு      

1. இரண்டு ஒளி அலைகள் ஒன்றின் மீது மற்றொன்று 

2. இரண்டு வெவ்வேறு ஓரியல் மூலங்களிலிருந்து  வரும் அலைமுகப்புகள் மேற்பொருந்துகின்றன

3. ஒளிப்பட்டைகளுக்கு இடையே உள்ள தொலைவு சமம்

4. எல்லா பொலிவுப்பட்டைகளும் கிட்டத்தட்டஒரே ஒளிச்செறிவைப் பெற்றிருக்கும்.

5. ஒளிப்பட்டைகளின் எண்ணிக்கை அதிகம்

விளிம்பு விளைவு

1. மேற்பொருந்துகின்றன தடையின் விளிம்பில் ஒளி அலைகள் வளைந்து  செல்கின்றன

2. ஒரே அலைமுகப்பில் உள்ள பல்வேறு புள்ளிகளிலிருந்து வரும் அலைமுகப்புகள் மேற்பொருந்துகின்றன.

3. சமமற்ற இடைவெளிகளில் ஒளிப்பட்டைகள்  தோன்றுகின்றன

4. உயர் வரிசை விளிம்பு விளைவுப்பட்டைகளின் ஒளிச்செறிவு வேகமாய்க் குறையும்.

5. ஒளிப்பட்டைகளின் எண்ணிக்கை குறைவு

சமதள விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணி AB ஐக் கருதுக. இக்கீற்றணியில், சம அகலம் a கொண்ட அடுத்தடுத்த பிளவுகளும், சம அகலம் b கொண்ட ஒளிபுகாக் கோடுகளும் படம் 6.66இல் காட்டியுள்ளவாறு அமைந்துள்ளன. λ அலைநீளமுடைய ஒற்றைநிறச் சமதள அலைமுகப்பு ஒன்று கீற்றணியின் மீது செங்குத்தாக விழுகின்றது எனக் கருதுக. கீற்றணியின் மீது விழும் ஒளியின் அலைநீளம், பிளவின் அகலத்துடன் ஒப்பிடத்தக்க அளவில் உள்ளதால், கீற்றணியால் அவ்வொளி விளிம்பு விளைவு அடையும். குவிலென்ஸ் ஒன்றை பயன்படுத்தி விளிம்புவிளைவடைந்த அலைகளை திரையின் மீது குவித்தால், விளிம்பு விளைவுப்பட்டை அமைப்பு கிடைக்கும். கீற்றணியின் மையத்திலிருந்து திரைக்கு வரையப்பட்ட செங்குத்துக் கோட்டுடன் θ கோணத்தில் அமைந்துள்ள P என்ற புள்ளியைக் கருதுக . ஒரு ஜோடி ஒத்த புள்ளிகளிலிருந்து சென்ற விளிம்பு விளைவடைந்த அலைகளுக்கிடையேயான பாதை வேறுபாடு


அனைத்து ஜோடி ஒத்த புள்ளிகளுக்கும் இப்பாதை வேறுபாடு சமமாகும். P புள்ளி பொலிவுடன் இருக்க,


மேற்கண்ட இரண்டு சமன்பாடுகளையும் ஒப்பிடும்போது,


இங்கு m என்பது விளிம்பு விளைவு வரிசையாகும்.

சுழி வரிசைப் பெருமத்திற்கான நிபந்தனை, m = 0

(a + b) sinθ = 0 எனில், விளிம்பு விளைவுக் கோணம் θ = 0. sinθ = 0 மற்றும் m = 0 இதற்கு சுழி வரிசைப் பெருமம் அல்லது மையப்பெருமம் என்று பெயர்.

முதல் வரிசைப் பெருமத்திற்கான நிபந்தனை m = 1

(a + b) sinθ1 = λ எனில், விளிம்பு விளைவடைந்த ஒளி படும் ஒளியின் திசையுடன் θ1, கோணத்தை ஏற்படுத்தும். மேலும், முதல் வரிசைப் பெருமம் கிடைக்கும்.

இரண்டாம் வரிசைப் பெருமத்திற்கான நிபந்தனை m = 2

(a + b) sinθ2 = 2λ எனில், விளிம்பு விளைவடைந்த ஒளி படும் ஒளியின் திசையுடன் θ2, கோணத்தை ஏற்படுத்தும். மேலும், இரண்டாம் வரிசை பெருமம் கிடைக்கும்.

உயர் வரிசைப் பெருமம் கிடைக்க நிபந்தனை

மையப் பெருமத்தின் இரண்டு பக்கங்களிலும் வெவ்வேறு கோண நிலைகளில் உயர்வரிசைப் பெருமங்கள் கிடைக்கும். இவ்வாறாக எடுத்துக்கொண்டால்,


கீற்றணியில் ஓரலகு அகலத்திற்கு வரையப்பட்ட கீற்றணி மூலங்கள் அல்லது ஒளிபுகாக் கோடுகளின் எண்ணிக்கையை N கொடுக்கும். பொதுவாக, கீற்றணியிலேயே N இன் மதிப்பு எழுதப்பட்டிருக்கும். எனவே,


ஒற்றைப்பிளவு ஆய்வில் சிறுமத்திற்கான நிபந்தனை sinθ = n/λ இங்கு n என்பது, சிறுமங்களின் வரியைக் குறிக்கும். ஆனால் விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணி ஆய்வில் பெருமத்திற்கான நிபந்தனை sing = Nmλ . இங்கு m என்பது பெரும விளிம்பு விளைவு வரிசையைக் குறிக்கும் என்பதை மாணவர்கள் கவனமுடன் நினைவில் வைத்திருக்க வேண்டும்.

 

எடுத்துக்காட்டு 6.34

ஒரு சென்டிமீட்டரில் 4000 ஒளிபுகும் பிளவுகள் கொண்ட விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணி ஒன்று ஒற்றை நிற ஒளியினால் ஒளியூட்டப்படுகிறது. இவ்வமைப்பினால் 30° கோணத்தில் இரண்டாம் வரிசை விளிம்பு விளைவு தோன்றுகிறது எனில், பயன்படுத்தப்படும் ஒற்றை நிற ஒளியின் அலை நீளத்தைக் காண்க.

தீர்வு

1 cm நீளத்திற்கு வரையப்பட்ட கோடுகளின் எண்ணிக்கை 4000; விளிம்பு விளைவு வரிசை m = 2 ;

விளிம்பு விளைவுக்கோணம், θ = 30°;

ஒளியின் அலைநீளம் λ = ?

ஓரலகு நீளத்திற்கு வரையப்பட்ட கோடுகளின் எண்ணிக்கை,

 N = 4000  1 x 10-2 =  4 x 105

விளிம்பு விளைவுப் பெருமத்திற்கான சமன்பாடு, sinθ = Nmλ

மாற்றி அமைக்கும்போது, λ = sinθ = Nm

மதிப்புகளைப் பிரதியிட்டால்,


 

எடுத்துக்காட்டு 6.35

500 nm அலைநீளமுடைய ஒற்றை நிற ஒளியானது விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணியின் மீது, விழுகிறது. 30° கோணத்தில் நான்காம் வரிசை பெரும ஒளிச்செறிவு வரி கிடைக்கிறது எனில், கீற்றணியில் ஒரு சென்டிமீட்டர் அகலத்திற்கு அமைந்துள்ள பிளவுகளின் எண்ணிக்கையைக் காண்க.

தீர்வு

ஒளியின் அலைநீளம் λ = 500 nm = 500x10-9 m;

விளிம்பு விளைவு வரிசை; m = 4;

விளிம்பு விளைவுக் கோணம் θ = 30°;

ஒரு சென்டிமீட்டர் அகலத்தில் அமைந்துள்ள பிளவுகளின் எண்ணிக்கை = ? விளிம்பு விளைவுப் பெருமத்திற்கான சமன்பாடு, sin θ = Nmλ

மாற்றியமைக்கும்போது , N = sinθ /mλ

மதிப்புகளைப் பிரதியிடும்போது,


ஒரு சென்டிமீட்டரில் அமைந்துள்ள கோடுகளின் எண்ணிக்கை

2.5 x 105 x10-2 = 2500 கோடுகள் / மீட்டர்


12th Physics : UNIT 7 : Wave Optics : Diffraction in grating in Tamil : 12th Standard TN Tamil Medium School Samacheer Book Back Questions and answers, Important Question with Answer. 12 வது இயற்பியல் :அலகு 7 : அலை ஒளியியல் : கீற்றணியில் ஏற்படும் விளிம்பு விளைவு - : 12 ஆம் வகுப்பு தமிழ்நாடு பள்ளி சமசீர் புத்தகம் கேள்விகள் மற்றும் பதில்கள்.
12 வது இயற்பியல் :அலகு 7 : அலை ஒளியியல்