વિવર્તન (Diffraction) ની વ્યાખ્યા આપો.

વિવર્તન (diffraction) જોવા માટે,અવરોધનું કદ

નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો:
$(a)$ એક સ્લિટના વિવર્તનના પ્રયોગમાં, સ્લિટની પહોળાઈ મૂળ પહોળાઈ કરતા બમણી કરવામાં આવે છે. આનાથી મધ્યસ્થ વિવર્તન પટ્ટાના કદ અને તીવ્રતા પર શું અસર પડે છે?
$(b)$ દ્વિ-સ્લિટ પ્રયોગમાં દરેક સ્લિટમાંથી થતું વિવર્તન એ વ્યતિકરણ ભાત સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે?
$(c)$ જ્યારે દૂરના પ્રકાશના સ્ત્રોતમાંથી આવતા પ્રકાશના માર્ગમાં એક નાનો ગોળાકાર અવરોધ મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે અવરોધના પડછાયાના કેન્દ્રમાં એક તેજસ્વી ટપકું દેખાય છે. શા માટે સમજાવો?
$(d)$ બે વિદ્યાર્થીઓ $10 \; m$ ઊંચા રૂમમાં $7 \; m$ ની પાર્ટીશન દીવાલ દ્વારા અલગ પડેલા છે. જો પ્રકાશ અને ધ્વનિ બંને તરંગો અવરોધોની આસપાસ વળી શકતા હોય, તો વિદ્યાર્થીઓ એકબીજાને જોઈ શકતા નથી છતાં તેઓ સરળતાથી વાતચીત કેવી રીતે કરી શકે છે?
$(e)$ કિરણ પ્રકાશશાસ્ત્ર એ ધારણા પર આધારિત છે કે પ્રકાશ સીધી રેખામાં ગતિ કરે છે. વિવર્તનની અસરો (જે પ્રકાશ નાના છિદ્રો/સ્લિટ્સમાંથી પસાર થાય ત્યારે અથવા નાના અવરોધોની આસપાસ જોવા મળે છે) આ ધારણાને ખોટી સાબિત કરે છે. તેમ છતાં, ઓપ્ટિકલ સાધનોમાં પ્રતિબિંબના સ્થાન અને અન્ય ગુણધર્મોને સમજવા માટે કિરણ પ્રકાશશાસ્ત્રની ધારણાનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે. તેનું સમર્થન શું છે?

વિવર્તન (diffraction) અવલોકવા માટે,અવરોધનું કદ:

તરંગલંબાઈ $\lambda = 5000 \ \mathring{A}$ નો પ્રકાશ એક સાંકડી સ્લિટ પર લંબરૂપે આપાત થાય છે. સ્લિટથી $1 \ m$ અંતરે અને પ્રકાશની દિશાને લંબ એક પડદો મૂકવામાં આવ્યો છે. વિવર્તન ભાતની પ્રથમ ન્યૂનતમ (minima) મધ્યસ્થ અધિકતમ (central maximum) ના કેન્દ્રથી $5 \ mm$ અંતરે આવેલી છે. સ્લિટની પહોળાઈ ....... $mm$ છે.

$5000 \, \mathring{A}$ તરંગલંબાઈ ધરાવતા પ્રકાશ માટે એક સ્લિટના વિવર્તન (single slit diffraction) ને કારણે પ્રથમ ન્યૂનતમ (minima) $\theta = 30^o$ પર મળે છે. તો સ્લિટની પહોળાઈ કેટલી હશે?