प्रकाशिकी में संसक्ति लंबाई से स्पेकल आकार को समझना

स्पीकल साइज़ को कॉहेरेंस लेंथ से समझना

जब हम प्रकाशिकी की दुनिया में गोता लगाते हैं, तो एक आकर्षक घटना जो हमारे सामने आती है, वह है धब्बों का बनना। ये धब्बे दानेदार हस्तक्षेप पैटर्न होते हैं जो तब विकसित होते हैं जब सुसंगत प्रकाश, जैसे कि लेज़र से, किसी खुरदरी सतह से बिखर जाता है। इन धब्बों का आकार माइक्रोस्कोपी से लेकर होलोग्राफी तक विभिन्न अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है, और यह सीधे तौर पर एक अवधारणा से संबंधित है जिसे सुसंगतता लंबाई के रूप में जाना जाता है।

सूत्र का विभाजन

धब्बों के आकार की गणना करने का सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

speckleSize = (lambda × distance) / coherenceLength

यहां शामिल प्रत्येक पैरामीटर का विस्तृत विवरण दिया गया है:

• lambda (λ): यह उपयोग किए गए प्रकाश की तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है। इसे आम तौर पर मीटर (मी) या नैनोमीटर (एनएम) में मापा जाता है।
• दूरी (डी): यह अवलोकन बिंदु (या डिटेक्टर) और बिखरने वाली सतह के बीच की दूरी है, जिसे मीटर (मी) में मापा जाता है।
• सुसंगतता लंबाई (एलसी): प्रकाश स्रोत की सुसंगतता लंबाई, जिसे मीटर (मी) में भी मापा जाता है। यह आमतौर पर परिभाषित करता है कि प्रकाश के सुसंगत गुणों को कितनी दूर तक बनाए रखा जा सकता है।
• speckleSize: धब्बों का परिणामी आकार, जिसे मीटर (m) में भी मापा जाता है।

वास्तविक जीवन का उदाहरण

मान लीजिए कि हम 1 मीटर की दूरी से खुरदरी सतह पर धब्बों का निरीक्षण करने के लिए 632.8 nm (जो 632.8 x 10-9 मीटर है) की तरंग दैर्ध्य (λ) वाले लेजर का उपयोग कर रहे हैं। मान लें कि लेजर की सुसंगतता लंबाई (Lc) 0.1 मीटर है। इन मानों को सूत्र में डालने पर, हमें प्राप्त होता है:

speckleSize = (632.8 x 10-9 m * 1 m) / 0.1 m = 6.328 x 10-6 मीटर

इस प्रकार, देखे गए धब्बों का आकार लगभग 6.328 माइक्रोमीटर है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग

धब्बे के आकार को समझना और नियंत्रित करना निम्नलिखित क्षेत्रों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है:

• बायोमेडिकल इमेजिंग: धब्बों के आकार को ठीक करने से इमेजिंग तकनीकों में सटीकता बढ़ सकती है, जैसे कि लेजर डॉपलर इमेजिंग।
• ऑप्टिकल मेट्रोलॉजी: धब्बों में हेरफेर करके सामग्रियों में सतह खुरदरापन और विस्थापन का सटीक मापन पैटर्न।
• होलोग्राफी: होलोग्राफिक छवियों की सटीक रिकॉर्डिंग और पुनर्निर्माण, धब्बों के आकार की परस्पर क्रिया पर निर्भर करता है।

सामान्यतः पूछे जाने वाले प्रश्न

यदि सुसंगतता लंबाई छोटी है तो क्या होता है?

यदि सुसंगतता लंबाई कम हो जाती है, तो समान दूरी और तरंगदैर्घ्य के लिए धब्बे का आकार बड़ा हो जाता है, जिससे अधिक फैला हुआ धब्बेदार पैटर्न बन जाता है।

क्या यह सूत्र सभी प्रकार के सुसंगत प्रकाश पर लागू किया जा सकता है?

हां, सूत्र सभी सुसंगत प्रकाश स्रोतों के लिए लागू होता है, जिसमें लेजर और एलईडी शामिल हैं, लेकिन इसका उपयोग आमतौर पर लेजर के साथ उनकी उच्च सुसंगतता के कारण किया जाता है।

तरंगदैर्घ्य महत्वपूर्ण क्यों है?

प्रकाश की तरंगदैर्घ्य हस्तक्षेप पैटर्न को प्रभावित करती है, जिससे यह धब्बों के आकार की गणना करने के लिए एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है परिशुद्धता

संक्षेप में, संसर्ग लंबाई से स्पेकल आकार की गणना न केवल सैद्धांतिक प्रकाशिकी के लिए बल्कि विज्ञान और उद्योग में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए भी आवश्यक है। इन गणनाओं में परिशुद्धता ऑप्टिकल सिस्टम के बेहतर नियंत्रण और संवर्द्धन की ओर ले जाती है जो कई क्षेत्रों को लाभ पहुंचाती है।