দুই-চিরের পরীক্ষার সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| λ | তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (সেমি) | দুই তরঙ্গশীর্ষের ব্যবধান; ছবিটি একটি রিপল ট্যাঙ্ক, তাই দৈর্ঘ্য সেন্টিমিটারে | |
|---|---|---|---|
| d | চিড়ের ব্যবধান d (সেমি) | একটি চিড়ের মাঝ থেকে অন্যটির মাঝ পর্যন্ত | |
| L | চিড় থেকে দেয়ালের দূরত্ব | এই ছবিতে 14.5 সেমি-তে বাঁধা | |
| Δy | পট্টির ব্যবধান | দেয়ালে পাশাপাশি দুই উজ্জ্বল পট্টির দূরত্ব | |
| A | বিস্তার A (তরঙ্গের উচ্চতা) | কেবল তরঙ্গ কত উঁচু করে আঁকা হবে তা ঠিক করে; নকশাটি এর ওপর নির্ভর করে না |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| θ | মধ্যরেখা থেকে কোণ | দেয়ালের একটি বিন্দু পর্যন্ত | |
|---|---|---|---|
| m | পট্টির নম্বর | মাঝের উজ্জ্বল পট্টির জন্য 0, তারপর বাইরের দিকে ±1, ±2; যেখানে দুই পথের ফারাক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পূর্ণ গুণিতক সেখানেই উজ্জ্বল |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| I | দেয়ালে উজ্জ্বলতা | cos² পদটি পট্টি তৈরি করে, আর চিড়ের প্রস্থ থেকে আসা sinc² পদটি পাশের দিকে সেগুলো মিলিয়ে দেয় | |
|---|---|---|---|
| a | চিড়ের প্রস্থ a (সেমি) | সরু চিড় নকশাটি আরও চওড়া করে ছড়ায়; sinc(u) = sin(u) ÷ u | |
| x | দেয়াল বরাবর অবস্থান | মাঝখান থেকে মাপা |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| P | x-এ একটি কণা পড়ার সম্ভাবনা | প্রতিটি কণা একটি দৈব জায়গায় পড়ে, তরঙ্গ যে নকশা তৈরি করে সেখান থেকেই তোলা, তাই পট্টিগুলো বিন্দু বিন্দু করে গড়ে ওঠে | |
|---|---|---|---|
| N | যত কণা ছোড়া হয়েছে | দেয়াল মোছার পর থেকে গোনা |
| কোন-চিড় শনাক্তকারী চালু রেখে | প্রতিটি কণা কোন চিড় ব্যবহার করেছে তা জেনে ফেললে cos² ব্যতিচার পদটি উঠে যায়, আর প্রতি চিড়ে একটি ঝাপসা পট্টি থেকে যায় |
দুই-চিরের সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- তরঙ্গের ধরনে সমতল তরঙ্গ কাছের ধার থেকে আসে, বাধাটির দুটি ফাঁক দিয়ে যায় আর দুই সারি বৃত্তাকার তরঙ্গ হয়ে ছড়িয়ে পড়ে। দূরের প্রান্তের দেয়ালটি তাতে গড়ে ওঠা উজ্জ্বল আর অন্ধকার পটির নকশা দেখায়।
- কণার ধরনে গেলে একটি একটি করে কণা ছোড়া হয়। প্রতিটি দেয়ালের একটি বিন্দুতে গিয়ে পড়ে, তবু বিন্দুগুলো মিলে সেই একই পটিই গড়ে তোলে। কোন-চির সংবেদক চালু করলে পটিগুলো মিলিয়ে যায়, আর প্রতি চিরে একটি করে ঘোলা ছোপ পড়ে থাকে।
- Δy = λL ÷ d যেমন বলে, তেমনভাবে পটিগুলো ঘন করতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য ছোট করুন বা চিরের ফাঁক বাড়িয়ে দিন; পুরো নকশাটি ছড়িয়ে দিতে চিরগুলো সরু করুন।
সাধারণ প্রশ্ন
দুই-চিরের পরীক্ষা কী দেখায়?
যে দুটি ফাঁক দিয়ে যাওয়া তরঙ্গ ব্যতিচার করে: কোনো দিকে তারা যোগ হয়ে যায় আর কোনো দিকে কাটাকাটি হয়ে যায়, আর তাতে উজ্জ্বল ও অন্ধকার পটির একটি নকশা পড়ে। ইয়ং 1801 সালে এটি দিয়েই দেখিয়েছিলেন আলো একটি তরঙ্গ। একটি একটি ইলেকট্রন বা ফোটন দিয়ে করলেও পটিগুলো একটি একটি বিন্দু হয়েই দেখা দেয়, আর তা কোয়ান্টাম বলবিদ্যার একটি ভিত্তি।
চির ধরে ফেললে নকশাটি নষ্ট হয় কেন?
যে কণাটিকে দেখা হচ্ছে না, তা তরঙ্গ হয়ে দুটি চির দিয়েই যায় আর নিজের সঙ্গেই ব্যতিচার করে, তাই দুটি পথ যোগ হয় কেবল সেখানেই তা পড়তে পারে। সে কোন চির দিয়ে গেল তা মেপে ফেললে তাকে একটি দিয়েই যেতে বাধ্য করা হয়, আর একটিমাত্র চির কোনো ব্যতিচার দেয় না, কেবল এক-চিরের ঘোলা ছোপটিই। এটি যন্ত্রের কোনো দোষ নয়; কোয়ান্টাম কণা এভাবেই চলে।
উজ্জ্বল পটিগুলো কোথায়?
যে কোণে দুটি পথের তফাত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পূর্ণসংখ্যক গুণ: d sin θ = mλ। L দূরত্বের একটি দেয়ালে পটিগুলোর ফাঁক Δy = λL ÷ d, তাই চিরের ফাঁক সরু হলে বা তরঙ্গদৈর্ঘ্য লম্বা হলে সেগুলো ছড়িয়ে পড়ে। চিরের চওড়া ঠিক করে দেয় সেই sinc² মোড়ক, যা বাইরের পটিগুলো ফিকে করে দেয়।
এককগুলো কী?
ছবিটি একটি ঢেউ-চৌবাচ্চা, তাই তরঙ্গদৈর্ঘ্য, চিরের ফাঁক আর চিরের চওড়া সেন্টিমিটারে, আর দেয়ালটি চিরগুলো থেকে 14.5 সেমি দূরে। একই সমীকরণ ছবির নিচে দেওয়া লেজারের সংখ্যাগুলোও দেয় (650 nm আলো, 0.25 মিমি ফাঁকে চির, 2 মিটার দূরে পর্দা: পটিগুলোর ফাঁক 5.2 মিমি) আর সেই ইলেকট্রনের পরীক্ষাটিও, যেখানে λ প্রায় 0.05 nm।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।