লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিমাপ: 4 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

হাই হাই, আরেকটি নির্দেশযোগ্য স্বাগতম! এই সময় আমি সত্যিই একটি সহজ নির্দেশযোগ্য করতে চেয়েছিলাম যা আপনি সন্ধ্যায় বা সপ্তাহান্তে প্রকল্প হিসাবে করতে পারেন। স্পেকট্রোফোটোমেট্রিতে আমার চলমান শিক্ষার অংশ হিসাবে আমি ডিফ্রাকশন গ্র্যাটিং এবং একরঙা যন্ত্র নিয়ে পরীক্ষা -নিরীক্ষা করছি, এবং "ইয়ং -এর ডাবল স্লিট এক্সপেরিমেন্ট" -এ হোঁচট খেয়েছি। এটি কিভাবে আলো ভ্রমণ করে (তরঙ্গের মধ্যে) সম্পর্কে একটি আকর্ষণীয় পর্যবেক্ষণ এবং আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য বিভাজনের প্রভাব প্রকাশ করে।

আমি কিছু লেজার পয়েন্টার দিয়ে কিভাবে কাজ করেছি তা খুঁজে বের করার জন্য পরীক্ষাটি প্রতিলিপি করার চেষ্টা করেছি এবং দেখেছি, এবং আমি পরীক্ষাটি কার্যকর করতে পারি কিনা।

ধাপ 1: পূর্বশর্ত এবং নিরাপত্তা

লেজারগুলি সত্যিই দুর্দান্ত, তবে আমরা চালিয়ে যাওয়ার আগে একটি সতর্কতা! একটি লেজার বা একটি শক্তিশালী কোলাইমেটেড রশ্মির দিকে তাকালে আপনি অন্ধ হয়ে যেতে পারেন। যেখানে সম্ভব আমি আপনার চোখের ক্ষতিগ্রস্ত বিম রোধ করতে রঙিন ফিল্টার করা নিরাপত্তা চশমা ব্যবহারের সুপারিশ করব।

লেজার পয়েন্টারগুলি প্রায়শই "বিড়ালের খেলনা" হিসাবে বিক্রি হয় এবং এটি দিয়ে আমি আমার বিড়ালকে জ্বালাতন করতে পছন্দ করি, তবে আমি সবুজটিকে খুব শক্তিশালী (দেখতে প্রায় উজ্জ্বল) পেয়েছি। তারা 5 মেগাওয়াটেরও কম পাওয়ার বলে দাবি করে কিন্তু আমি প্রতিটি রঙের তীব্রতার মধ্যে একটি বড় বৈষম্য খুঁজে পেয়েছি (আমি একটি পৃথক নির্দেশনায় এটি পরিমাপ করার জন্য একটি অপটিক্যাল পাওয়ার মিটার তৈরি করতে পারি?)। আমি সন্দেহ করি যে লেবেলটি বাস্তবতার সাথে মিলেছে, যা আমরা শীঘ্রই আবিষ্কার করব যখন আমরা তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিমাপ করব।

আমি পরীক্ষার জন্য নিম্নলিখিত উপকরণ কিনেছি:

• x3 লেজার পয়েন্টার (লাল, সবুজ, নীল)
• একটি প্রতিবাদ স্ট্যান্ড
• একটি ডিফ্রাকশন গ্রেটিং স্লাইড (500 মিমি প্রতি মিমি)
• কাগজ এবং কলম
• বুলডগ আঁকড়ে ধরে
• পরিমাপক শাসক
• নিরাপত্তা কাচ

পদক্ষেপ 2: সরঞ্জাম সেটআপ

স্ট্যান্ডটি সেটআপ করা উচিত যাতে লেজার পয়েন্টারটি বিচ্ছিন্নতা ঝাঁকুনির দিকে লক্ষ্য করা হয়। লেজার ঝাঁকুনির মধ্য দিয়ে যাবে এবং নীচে (পর্দা) একটি কাগজের টুকরোতে প্রক্ষেপিত হবে। এটি সেট আপ করার জন্য এই সহজ ধাপগুলি অনুসরণ করুন:

1. একটি পর্দা তৈরি করতে স্ট্যান্ডের নীচে একটি কাগজের টুকরো রাখুন
2. স্ট্যান্ডের 10 সেন্টিমিটার উপরে রিটার্ট স্ট্যান্ডের নিচের বাহু রাখুন
3. নিচের বাহুতে বিভাজন ঝাঁকুনি সংযুক্ত করুন এবং এটি একটি বুলডগ গ্রিপ দিয়ে সুরক্ষিত করুন
4. ডিফ্রাকশন গ্রেটিংয়ের উপরের হাতটি রাখুন (ঝাঁকুনির উপরে দূরত্ব কোন ব্যাপার না)
5. লেজারটিকে উপরের বাহুতে সংযুক্ত করুন যাতে এটি লক্ষ্য করা হয় যাতে মরীচি বিভাজন ঝাঁকুনির মধ্য দিয়ে যায়
6. আপনার নিরাপত্তা গিয়ার রাখুন এবং, তারপর আপনি কিছু লেজার গুলি করার জন্য প্রস্তুত!

ধাপ 3: পরীক্ষা

লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুঁজে বের করতে আপনাকে প্রান্ত বিচ্ছেদ পরিমাপ করতে হবে। এটি করার জন্য এই পদ্ধতি অনুসরণ করুন:

1. যখন লেজারগুলি কাগজে (স্ক্রিন) আঘাত করে তখন একটি কলম দিয়ে লিখুন যেখানে হালকা দাগ দেখা যায় (এগুলি আঙুল হিসাবে পরিচিত)। নিশ্চিত করুন যে আপনি মাঝের এবং উভয় পক্ষের লিখুন।
2. প্রতিটি রঙের জন্য ধাপ 1 পুনরাবৃত্তি করুন, কাগজে পাড় চিহ্নিত করুন
3. একবার আপনি সমস্ত লেজারের জন্য এটি করার পরে, মধ্যবর্তী ঝাঁকনি এবং এর পাশের 1 ম ঝাড়ের মধ্যে দূরত্ব পরিমাপ করুন (এটি 1 ম অর্ডার ফ্রিঞ্জ নামে পরিচিত)।

(আপনি লক্ষ্য করবেন যে ছবি এবং আমি আমার ফলাফলে পরে যা রেকর্ড করেছি তার মধ্যে একটি বৈপরীত্য আছে। এর কারণ হল আমি পরিমাপে অনিশ্চয়তা নির্ধারণের জন্য এটি কয়েকবার করেছি)।

কিন্তু কিভাবে এটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে সম্পর্কিত? সমীকরণ হল ল্যাম্বদা = (a * x) / d, যেখানে 'ল্যাম্বদা' মিটারে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, 'a' হল ডিফ্রাকশন গ্রেটিংয়ের স্লিটের মধ্যে দূরত্ব, 'x' হল ফ্রিঞ্জ বিচ্ছেদ, এবং 'd' হল পর্দা এবং ঝাঁকনি মধ্যে দূরত্ব। আপনার তরঙ্গদৈর্ঘ্য দিতে সমীকরণে প্রতিস্থাপন করার জন্য এই সমস্ত উপলব্ধ।

কিন্তু আপনি হয়তো জিজ্ঞাসা করতে পারেন "আমি কিভাবে জানব 'a' কি?"। আচ্ছা, যদি আমরা জানি যে গ্রেটিং প্রতি মিমি 500 'লাইন' আছে, তার মানে প্রতি মিটারে 500, 000 লাইন আছে। যদি আমরা 1 মিটারকে 500, 000 লাইন দিয়ে ভাগ করি, আমরা তাদের মধ্যে দূরত্ব পাই যা 2 µm। X এবং d একসাথে আমরা এখন তরঙ্গদৈর্ঘ্য গণনা করতে পারি।

মনে রাখবেন যে এই সমস্ত দূরত্ব মিটারে রয়েছে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণত ন্যানো মিটার (10^-9 মিটার) প্রকাশ করা হয় তাই আপনি যদি আপনার উত্তরকে ন্যানো-মিটারে রূপান্তর করতে চান বা কেবল এক্সপ্রেস করতে চান তা বিবেচনা করতে হবে 10^-9।

ধাপ 4: ফলাফল

আমি উপরের গ্রাফটি তৈরি করার জন্য এই নির্দেশের জন্য এই পরীক্ষাটি পুনরাবৃত্তি করেছি। টেবিলে আপনি দুটি সারি দেখতে পারেন (মিনিট এবং সর্বোচ্চ)। এগুলি সর্বাধিক এবং সর্বনিম্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য যা লেজারগুলিতে নিজেরাই নির্দেশিত হয়, তাই আমি সঠিক উত্তর পেয়েছি কিনা তা দেখার জন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্য কী হওয়া উচিত তা আমি প্রায় জানতাম।

গণনার দিকে তাকিয়ে, আমার পরিমাপ সর্বাধিক এবং সর্বনিম্ন সীমার মধ্যে নেই কিন্তু সেগুলি অন্তত সামঞ্জস্যপূর্ণ। পরিমাপ এবং প্রত্যাশিত মধ্যে পার্থক্য ছিল 4% এবং 10% এর মধ্যে। আমি সম্পূর্ণ অনিশ্চয়তা পরিমাপ করিনি কিন্তু এটা স্পষ্ট যে পরিমাপ কৌশল দ্বারা চালু অনিশ্চয়তা থাকবে (যেমন পর্দার দূরত্ব পরিমাপ করা পুরোপুরি লম্ব না হওয়া ইত্যাদি)। এমনকি কিছু অশোধিত ত্রুটির সাথেও আমি বিশ্বাস করি এটি প্রকৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি ন্যায্য উপস্থাপনা এবং পুরোপুরি ডাবল স্লিট পরীক্ষাটি প্রদর্শন করে।

আপনি যদি ফলাফলগুলির সম্পূর্ণ সেট দেখতে আগ্রহী হন তবে আমি এক্সেল ফাইলটি সংযুক্ত করেছি যা আপনি নিজের পরিমাপ করতে ব্যবহার করতে পারেন। আমি এখন কোলাইমেটিং লেন্স এবং রিফ্লেক্টর দিয়ে খেলার প্রক্রিয়ার মধ্যে আছি, আপনি যদি এই বিষয়ে একটি নির্দেশনা দিতে আগ্রহী হন তবে আমাকে জানান, এবং মন্তব্যগুলিতে এই দ্রুত নির্দেশযোগ্য সম্পর্কে আপনি কী ভাবেন তা আমাকে জানান।