वेव ऑप्टिक्स और इसकी मुख्य बातें

वेवफ्रंट का परिचय

• परिभाषा: एक वेवफ्रंट किसी भी वेव इक्वेशन की हर एक पोजीशन है जहां पर फेज समान होता है।
• प्रकार:
  • स्फेरिकल वेवफ्रंट: पॉइंट सोर्स के लिए।
  • सिलिंड्रिकल वेवफ्रंट: लीनियर सोर्स (जैसे ट्यूबलाइट)।
  • प्लेनर वेवफ्रंट: इनफिनिटी पर लाइट सोर्स।

हाइगेंस का सिद्धांत

• वेवफ्रंट का हर पॉइंट एक नए लाइट सोर्स की तरह बर्ताव करता है।
• सेकेंडरी वेव्स सभी दिशाओं में स्प्रेड होती हैं और नए वेवफ्रंट्स क्रिएट करती हैं।

सुपरपोजिशन प्रिंसिपल

• जब दो या दो से अधिक वेव्स मिलती हैं, उनकी इंडिविजुअलिटी खो जाती है और एक नई वेव बनती है।
• रिजल्टेंट डिस्प्लेसमेंट वेव्स के वेक्टर सम के बराबर होता है।

इंटरफेरेंस ऑफ लाइट

• कोहेरेंट लाइट सोर्स: फ्रीक्वेंसी समान हो और फेज़ डिफरेंस ज़ीरो या कांस्टेंट।
• कंडीशन:
  1. फ़्रीक्वेंसी समान होनी चाहिए।
  2. फेज़ डिफरेंस ज़ीरो या कांस्टेंट होना चाहिए।
• मैक्सिमा और मिनिमा:
  • मैक्सिमा: कंस्ट्रक्टिव इंटरफेरेंस (फेज़ डिफरेंस 2nπ)
  • मिनिमा: डिस्ट्रक्टिव इंटरफेरेंस (फेज़ डिफरेंस (2n+1)π)
  • पथ अंतर और फेज़ अंतर का रिलेशन: Δφ = (2π/λ) * Δx

यंग का डबल स्लिट प्रयोग

• एक सोर्स लाइट से डबल स्लिट बनाना और स्क्रीन पर इंटरफेरेंस पैटर्न का ऑब्जरवेशन।
• मैक्सिमा के लिए पथ अंतर: nλ और फेज़ डिफरेंस 2nπ
• मिनिमा के लिए पथ अंतर: (2n+1)λ/2 और फेज़ डिफरेंस (2n+1)π
• रिजल्टेंट इंटेंसिटी फॉर्मूला:
  • I = I₁ + I₂ + 2√(I₁I₂) cos φ

डिफ्रैक्शन ऑफ़ लाइट

• लाइट की बेंडिंग और स्प्रेडिंग जब वह किनारों से पास होती है।
• फ्रॉनहॉफ़र डिफ्रैक्शन: प्लेन वेवफ्रंट के उपयोग के साथ सिंगल स्लिट डिफ्रैक्शन।
• इंटेंसिटी डिस्ट्रीब्यूशन:
  • सेंट्रल मैक्सिमा सबसे ज्यादा इंटेंसिटी।
  • सेकेंडरी मैक्सिमा और मिनिमा की स्थिति का निर्धारण।
• कंडीशन:
  • सेकेंडरी मैक्सिमा: (a sin θ = (n+1/2)λ)
  • मिनि मा: (a sin θ = nλ)