प्रकाशिकी में संसक्ति लंबाई से स्पेकल आकार को समझना

कोहीरेन्स लम्बाई से स्पेकल आकार को समझना

जब हम ऑप्टिक्स की दुनिया में उतरते हैं, तो एक दिलचस्प घटना जो हमें दिखाई देती है, वह है स्पेकल की निर्मिति। ये स्पेकल ग्रेन्युलर इंटरफेरेंस पैटर्न होते हैं जो तब विकसित होते हैं जब एक समान प्रकाश, जैसे कि लेज़र से, एक खुरदरी सतह द्वारा बिखर जाता है। इन स्पेकल का आकार विभिन्न अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण होता है, जो माइक्रोस्कोपी से लेकर होलोग्राफी तक फैला होता है, और यह एक अवधारणा के साथ सीधे संबंधित होता है जिसे कोहेरेंस लंबाई कहा जाता है।

सूत्र का विवरण

धब्बे के आकार की गणना करने के लिए सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

speckleSize = (lambda × distance) / coherenceLength

यहाँ शामिल प्रत्येक पैरामीटर का विस्तृत विवरण है:

• लैम्ब्डा (λ): यह उस प्रकाश की तरंगेबर (wavelength) को दर्शाता है जिसका उपयोग किया गया है। इसे आमतौर पर मीटर (m) या नैनोमीटर (nm) में मापा जाता है।
• दूरी (D): यह अवलोकन बिंदु (या डिटेक्टर) और बिखराव सतह के बीच की दूरी है, जो मीटर (m) में मापी जाती है।
• संगति लंबाई (Lc): प्रकाश स्रोत की संगतता लंबाई, जिसे मीटर (m) में भी मापा जाता है। यह सामान्यतः यह परिभाषित करता है कि प्रकाश की संगत गुणधर्म कितनी दूर तक बनाए रखी जा सकती हैं।
• स्पेकल आकार: स्पेकल्स का परिणामस्वरूप आकार, जो मीटर (m) में भी मापा जाता है।

वास्तविक जीवन का उदाहरण

मान लीजिए कि हम 632.8 एनएम (जो कि 632.8 x 10) की तरंगदैর্ঘ्य (λ) के साथ एक लेज़र का उपयोग कर रहे हैं।^-9 मीटर) से 1 मीटर दूर एक खुरदुरी सतह पर स्पेकल्स का अवलोकन करने के लिए। मान लें कि लेजर की समन्वय लंबाई (Lc) 0.1 मीटर है। इन मानों को सूत्र में डालने पर हमें मिलता है:

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

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

व्यावहारिक अनुप्रयोग

कलंक के आकार को समझना और नियंत्रित करना निम्नलिखित क्षेत्रों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है:

• बायोमेडिकल इमेजिंग: स्पेकल आकार को ठीक से समायोजित करने से इमेजिंग तकनीकों में, जैसे लेजर डॉप्लर इमेजिंग, में सटीकता बढ़ाई जा सकती है।
• ऑप्टिकल मेट्रोलॉजी: सतह की खुरदरापन और सामग्रियों में विस्थापन के सटीक माप को स्पेकल पैटर्न को नियंत्रित करके सुधारा जा सकता है।
• होलोग्राफ़ी: होलोग्राफिक छवियों का सटीक रिकॉर्डिंग और पुनर्निर्माण स्पेकल आकारों के पारस्परिक खेल पर निर्भर करता है।

सामान्य पूछे जाने वाले प्रश्न

यदि संगतता लंबाई छोटी होती है, तो इसका क्या प्रभाव होगा?

यदि संगति की लंबाई कम होती है, तो समान दूरी और तरंग दैर्ध्य के लिए स्पेकल का आकार बड़ा हो जाता है, जिससे एक अधिक विसरित स्पेकल पैटर्न बनता है।

क्या यह सूत्र सभी प्रकार की संगठित रोशनी पर लागू किया जा सकता है?

हाँ, यह सूत्र सभी सुसंगत प्रकाश स्रोतों के लिए मान्य है, जिसमें लेजर और एलईडी शामिल हैं, लेकिन इसे लेज़रों के साथ अधिक सामान्यतः उपयोग किया जाता है क्योंकि इनकी उच्च सुसंगतता होती है।

तरंगदैर्ध्य इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

रोशनी की तरंग दैर्ध्य हस्तक्षेप पैटर्न को प्रभावित करती है, जिससे यह स्पेकल आकार की गणना के लिए एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है।

正確性の重要性

सारांश में, सामंजस्य की लंबाई से स्पेकल आकार की गणना करना न केवल सैद्धांतिक ऑप्टिक्स के लिए आवश्यक है बल्कि विज्ञान और उद्योग में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए भी। इन गणनाओं में सटीकता ऑप्टिकल सिस्टम के बेहतर नियंत्रण और वृद्धि की दिशा में ले जाती है जिससे विभिन्न क्षेत्रों को लाभ होता है।