यंग के द्विक रेखा छिद्र प्रयोग में दोनों पट्टिकायें असमान चौड़ाई की है, तब-

  1. उज्ज्वल फ्रिंज में असमान रिक्ति होगी।
  2. उज्ज्वल फ्रिंज में असमान चमक होगी।
  3. फ्रिंज दिखाई नहीं देंगे
  4. काले फ्रिंज पूरी तरह से काले नहीं होंगे।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : काले फ्रिंज पूरी तरह से काले नहीं होंगे।

Detailed Solution

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अवधारणा:

  • व्यतिकरण:दो या दो से अधिक विद्युतचुंबकीय तरंगरूप का संयोजन जिसके परिणामस्वरूप एक तरंग बनती है जिसका आयाम अधिक,कम या समान हो सकता है,व्यतिकरण है।
  • यंग के द्विक रेखा छिद्र प्रयोग में, प्रकाश तरंगे एक व्यतिकरण पैटर्न बनाती है जिस पर एकांतर रूप से उज्ज्वल और काले फ्रिंज होते है।

F1 P.Y Madhu 13.04.20 D 3

  • बैंड चौड़ाई (β): किसी भी क्रमागत दो उज्ज्वल या काले बैंड के बीच की दूरी को बैंड चौड़ाई कहा जाता है।

β = λ (D/d)

जहां λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है, D पर्दे और पट्टिका के बीच की दूरी है और d पट्टिकाओं के बीच की दूरी है।

  • काला फ्रिंज: विनाशकारी व्यतिकरण के सिद्धांत द्वारा, बिंदु केंद्र से nth काले फ्रिंज की दूरी निम्न अनुसार होगी-

\(x = (n - \frac{1}{2}) \frac{λ D}{d} = (n - \frac{1}{2}) β\)

जहां x केंद्र से nth फ्रिंज की दूरी है, λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है, D पर्दे और पट्टिका के बीच की दूरी है, d, स्लिट n के बीच की दूरी केंद्र से डार्क फ्रिंज नंबर है और β फ्रिंज चौड़ाई है।

  • ब्राइट फ्रिंज: रचनात्मक हस्तक्षेप के सिद्धांत से, बिंदु केंद्र से nth ब्राइट फ्रिंज की दूरी दी जाती है

x = (D / d) nλ = nβ

जहां x केंद्र से nth फ्रिंज की दूरी है, λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है, D स्क्रीन और भट्ठा के बीच की दूरी है, d पट्टिका के बीच की दूरी  है, n केंद्र से उज्ज्वल फ्रिंज संख्या है और β फ्रिंज चौड़ाई है।

  • तीव्रता चमक से प्रत्यक्ष रूप से संबंधित है। निम्न तीव्रता का मतलब है निम्न चमक।
  • काली फ्रिंज की तीव्रता:

\(I_{min}= (\sqrt{I_1}-\sqrt{I_2})^2\)

जहां I1 और I2 दोनों स्रोतों की तीव्रता है।

  • चमकीले फ्रिंज की तीव्रता:

\(I_{max}= (\sqrt{I_1}+\sqrt{I_2})^2\)

व्याख्या:

विकल्प 4:

  • जब पट्टिका असमान चौड़ाई की होती हैं, तो S1 और S2 स्रोतों की तीव्रता बराबर नहीं होती है।
  • दोनों स्रोतों से तीव्रता I1 और I2 हैं।
  • यदि पट्टिका समान चौड़ाई की हैं, तो दोनों स्रोत से तीव्रता समान होगी

I1 = I2.

\(I_{min}= (\sqrt{I_1}-\sqrt{I_2})^2=0\) अर्थात पूर्ण रूप से काली फ्रिंज ।

  • जब पट्टिका असमान चौड़ाई की होती हैं, तो S1 और S2 स्रोतों की तीव्रता बराबर नहीं होती है।

\(I_{min}= (\sqrt{I_1}-\sqrt{I_2})^2\ne0\)

\(I_{min}>0\)

  • इसलिए कलाई फ्रिंज पूरी तरह से काली नहीं होगी । लेकिन सभी काले फ्रिंज की कालेपन तीव्रता समान होगी ।

विकल्प 2:

  • इसी तरह उज्ज्वल फ्रिंज के लिए, सभी उज्ज्वल फ्रिंज एक ही उज्जलता के होंगे।
  • क्योंकि सभी उज्ज्वल फ्रिंज के लिए, तीव्रता समान होगी।

\(I_{max}= (\sqrt{I_1}+\sqrt{I_2})^2\)

  विकल्प 1:
    बैंड चौड़ाई (β): किसी भी क्रमागत दो उज्ज्वल या काले बैंड के बीच की दूरी को बैंड चौड़ाई कहा जाता है।

β = λ (D/d)

  • असमान चौड़ाई की पट्टिका का उपयोग करने से λ, D, d परिवर्तित  नहीं होती है।
  • तो, फ्रिंज समान दूरी पर होंगे।

तो सही उत्तर विकल्प 4 है।

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