موجی نوریات  Wave Optics

 موجی محاز (موجی اگلا رخ):Wave front

     کسی واسطے میں رہنے والے تمام ذرات کا طریق Locus) (جو ایک ہی ہیت میں ہوں اسکو موجی محاز کہتے ہیں۔
  موجی محاز مختلف شکلوں کے ہوتے ہیں ۔جنکا انحصار نور کے مبدے کی جسامت،شکل اور اس کے فاصلے پر ہوتا ہے۔
             مبداء سے قریب موجی محاز کرـ ّوی ہوگا ۔اور مبداء سے بہت دور فاصلے پر موجی محاز مستوی نظر آئیگا ۔

ہایٔ جینس کا اصول: Huygen's Principal

             اس اصول کے مطابق کسی یکساں واسطے میں موجی محاز پر رہنے والے پر ایک ثانوی نقطہ موجوں کا مبداء ہوتا ہے۔جس سے ہر طرف ثانوی موجیں موجی محاز کی رفتار سے پھیلتی ہے۔نئے موجی محاز ثانوی موجوں کے ساتھ مماس سطح کھینچ کر حاصل کیے جاتے ہیں۔
نور میں ڈاپلر اثر:
   مشاہد اور مبداء کی اضافی حرکت کی وجہہ سے نور کی موجوں کے تعدد میں ظاہری تبدیلی کو ڈاپلر کا اثر کہتے ہیں۔
        نور کے ظاہری تعدد میں اضافہ ہوگا ۔جبکہ مشاہد اور مبداء کا درمیانی فاصلہ کم ہو۔اور ظاہری تعدد میں کمی ہوگی جبکہ مشاہد اور مبداء کا درمیانی فاصلہ ذیادہ ہوگا۔ڈاپلر کے ہٹاؤ کو حسب ذیل مساوات سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
                                      =  تعدد میں ظاہری تبدیلی

 سرخ ہٹاؤ  Red shift :

       نور کے طول کے موج کے ظاہری اضافہ کو سرخ ہٹاؤ کہتے ہیں ۔کیونکہ طیف کے بصری علاوہ کے درمیانی حصہ مین طول موج طیف کے سرخ سرے کی جانب منتقل ہوتا ہے۔

نیلی ہٹاؤ  Blue shift :

اگر ماخذ سے آنے والی موجیں جو مشاہد کی جانب حرکت کرے تو طول موج میں ایک ظاہری کمی ہوتی ہے۔اسکو نیلی ہٹاؤ کہتے ہیں۔

ڈاپلر اثر کے استعمالات:

1 .کہکشاں اور ستاروں کی رفتار کو معلوم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔        
.2سورج کی گردش کی رفتار معلوم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔س

موجوں کے انطباق کا اصول:

 موجوں کے انطباق کے اصول کے مطابق جب دو یا دو سے ذائد موجیں واسطہ کے ایک ہی حصہ میں حرکت کریں تو کسی بھی نقطہ پر حاصل موج کا نقل مکان انفرادی موجوں کے نقل مکان کے سمتی حاصل ضرب کے مساوی ہوگا۔

 تداخلInterference  :  

دو یا دو سے زائد موجیں  جن کے  تعدد اور حیطہ ارتعاش  مساوی ہو  جب ایک دوسرے پر پر مستقل تفاوت ہیت سے منطبق ہو جاتی ہے تو ان کی جملہ توانائی اس طرح تقسیم ہوتی ہے کہ کسی نقطے پر حدت اعظم ترین (روشن پٹیاں) اور دوسرے نقطے پر حدت اقل ترین (سیاہ پٹیاں) بنتی ہے اس اس طبعی اثر کو تداخلی نمونہ یا  تداخل  کہتے ہیں۔

پیوست مبدے:-

نور کے کے مبدوں سے نکلنے والے مساوی  طول موج کی موجیں جن کے تفاوت ہیئت صفر یا مستقل ہوں جو وقت کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتے تب ان مبدوں کو پیوست مبدے کہتے ہیں۔

غیر پیوست مبدے:-

نور کے مبدوں سے نکلنے والی موجیں جس کے تفاوت ہیئت مختلف ہوتے ہیں اور جو وقت کے ساتھ تبدیل ہوتے ہیں تب ان مبدوں کو نور کی غیر پیوست مبدے کہتے ہیں۔

روشنی کی موجوں کا تداخل اور ینگ کا تجربہ:-

تداخل کے نظام کو عملی طور پر سمجھانے کے لیے ینگ نے ایک تجربے کو پیش کیا یا جس کو ینگ کے دوسرے شگاف کا تجربہ کہتے ہیں۔
   نور کی ایک شعاع کو ایک سوراخ والے غیر  شفاف پردے پر سے گزارا جاتا  ہے ان شعاعوں کو ایک دوسرے کے شگاف والے پردے سے گزارا جاتا ہے جن کے شگاف مبدے سے مساوی  ہیں یہ دونوں شگاف پیوست مبدے کے طور پر کام کرتے ہیں ایک اورپردہ کو پردے کے متوازی فاصلے پر رکھا جاتا ہے جس پر ہم تداخلی نمونہ(روشن اور سیاہ پٹیاں) کا مشاہدہ کرتے ہیں۔

انکسار:-

نور کی موجوں کے مداخلت سے کسی شخص  کا ہندسوی سایہ بننا  انکسارنور کہلاتا ہے۔
               | یا|
نور کی موجوں کا کسی رکاوٹ کی وجہ سے مڑنا انکسار کہلاتا ہے۔واحد شگاف سے نور کی موجوں کا انکسار:-
.1فرض کرو کہ ایک چھوٹا سا شگاف ABجس کی چوڑائیd ہے ایک متوازی شعاع جس کاطول موج ہے اس پروقوع پذیر ہوتی ہے۔
.2انکسار کے بعد یہ شعاع محدب عدسے سے گزر کر پردے پر پڑتی ہے۔
 .3ثانوی موجی عمود کے  سیدھ میں حرکت کرتی ہیں۔ یعنیopo کی سمت حرکت کرتے ہیںpo پر ایک مرکزی اور روشن خیال ہوگا۔
س  :کیا تداخل اور انکسار کلیہ بقائے توانایٔ کی پیروی کرتے ہیں ؟
ہاں !یہ دونوں عمل کل یہ بقائے توانائی کی پیروی کرتے ہیں تعمیری تداخل کے صورت میں میں حدت اعظم ترین ہوگی جس کی وجہ سے روشن پٹیاں پردے پر حاصل ہوگی قریبی تداخل کی صورت میں حد ت  اقل ترین ہوگی جس کی وجہ سے سے پٹیاں پردے پر حاصل ہوگی ۔
       تداخل اور انکسار میں نور کی حدت دوبارہ تقسیم ہوتی ہے یعنی توانائی روشن ،سیاہ میں اور سیاہ پٹی سے روشن پٹی میں منتقل ہوتی ہے توانائی نہ تو پیدا ہوئی اور نہ ہی فنا اس لئے یہ دونوں عمل کلیہ بقائے توانائی کی پابندی کرتے ہیں۔
جز تجزیاتی طاقت:
یہ عدسہ کی ایک خاصیت ہے جو دو قریبی نقاط کو ملاتی ہے۔

نوری آلات کی جز تجزیاتی طاقت :

مان لو کہ ایک متوازی شعاع محدب عدسہ پر پڑتی ہے ۔لیکن انکسار کی وجہہ سے شعاع ایک نقطہ کی شکل میں مرکوز ہوتی ہے۔
انکساری عمل کی وجہہ سے مستوی فاصلے پر بنا نمومہ ایک مرکزی چمکدار علاقہ پر ہوگا جو ہم مرکز سیاہ اور روشن پٹیوں سے گھرا ہوگا۔
مرکزی لچکدار علاقے کا نصف قطر اسطرح سے ہوگا۔
        جہاں  پر  = عدسہ کا ماکی طول
                 = عدسہ کا قطر        
               
شرائط :
 دھبے کی جسامت بہت چھو ٹی ہوتی ہے۔لیکن یہ نوری آلات کی جز تجزیاتی طاقت معلوم کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔
    دو ستاروں کی جز تجزیہ ہونے کے لیے
                            
اسلیے   چھوٹا ہوگا ۔اگر دہانے کا قطر  ذیادہ ہے۔اسکا مطلب یہ ھیکہ دوربین کی جزتجزیاتی طاقت بہتر ہوگی۔اگر  بڑا ہو۔

س:آپکے آنکھ کی جز تجزیاتی طاقت معلوم کرو؟

ج:سب سے پہلے مساوی چوڑایٔ کی کالی پٹیاںبنایئے جنکے درمیان سفید پٹیاں ہوں ۔جیسا کے شکل میں بتلایا گیا ہے۔
         تمام کالی پٹیاںمساوی چوڑایٔ کی ہونی چاہیے۔جبکہ درمیانی سفید پٹیوں کی چوڑایٔ بائیں سے دائیں بڑھتی جانا چاہیے۔پٹیوں کے اس نمونے کو کمرے کی دیوار پر لگادیں۔اس نمونے کو  ایک آنکھ سے دیکھیں دیوار کے نزدیک اور دور جاکراس نمونے کو دیکھتے ہوئے وہ مقام معلوم کیجیئے ۔جہاں پر اسکو صرف دو علیحدہ علیحدہ کالی پٹییاں نظر آئیں اسطرح سے کہ اس پٹی کی بائیںطرف والی سب کالی پٹیاں ایک دوسرے میں ضم ہو جائیں اور دوسری دائیں طرف کی کالی پٹیاں صاف نظر آئے۔اس سفید پٹی کی چوڑایٔ  'd'نوٹ کیجیئے جو سادہ علاقوں کو علیحدہ کرتی ہے۔اور اپنی آنکھ سے دیوار تک کا فاصلہ 'D'معلوم کیجیئے تب  آپ کی آنکھ کی جز تجزیہ طاقت ہے۔
تقطیب:-
عرضی موجوں کے ارتعاشات کے ایک حصے کو ایک سطح میں روکنے کے عمل کو تقطیب کہتے ہیں۔
                   |یا|
 نور کی موجوں کے ارتعاشات کو ایک سمت گزارنے کا عمل تقطیب نور کہلاتا ہے۔
* مالو(Malu) کے کلیہ کو بیان کرو؟
اس کلیہ کے مطابق تجزیہ کار سے ترسیل ہونے والی تقطیب شدہ نور کی حدت راست متناسب ہوتی ہے تقطیب کار اور تجزیہ کار کے سطح ترسیل کے درمیانی زاویہ کے مربع کے۔
                                  

ٌ*بریویسٹر(Brewster)  کے کلیہ کو بیان کرو؟

تقطیبی زاویہ کا مماس مساوی ہوتا ہے واسطے کے انعطاف نما کے اس کو بریویسٹر کا کلیہ کہتے ہیں۔
                       
 جہاں پر                =تقطیبی زاویہ
                        =انعطاف نما

  س :کیا یہ ممکن ہے کہ روشنی کی ایک یک رنگ شعاع جو ایک سطح پر واقع ہو بغیر کسی انعکاس  کے مکمل طور پر سیل ہو جائے؟

ج :  ہاں !ایک اچھے تقطیب کار ایک منشور اور پردے کو اس طرح سے ترتیب دیجیئے جیسا کہ شکل میں  بتلایا گیا ہے فرض کرو کہ لیزر مبداء سے خارج ہونے والی  روشنی تقطیب کار سے گزرتی ہوئی منشور پر بریویسٹر کے زاویے  سے وقوع پذیر ہے احتیاط کے ساتھ تقطیب کار کو گھمادیں۔ ایک مخصوص حالت پر منشور پر واقع روشنی مکمل طور پر ترسیل ہو جاتی ہے اور منشور کی سطح سے کوئی بھی روشنی منعکس نہیں ہوتی ہے۔
*دو ترچھے تقطیب کاروں کے درمیان تقطیبی تختی کو گھمانے پر ترسیل شدہ روشنی کی حدت:-
فرض کرو کہ  پہلے تقطیب کار  سے گزرنے کے بعد تقطیب شدہ نور کی حدت ہے تب تک تقطیب کار  سے گزرنے کے بعد حدت  ہو گی جہاں پر دو تقطیب کاروں کا درمیانی زاویہ ہے
            چونکہ    اور   ترچھے ہیں۔  اس لئے   اور  کہ درمیان سے گزرنے والا زاویہ  ہوگا۔
             تب  سے خارج ہونے والی روشنی کی حدت
                       
ترسیل شدہ اعظم ترین ہوگی ۔اگر   

فریزنیل فاصلہ کیا ہے؟

 خط مستقیم میں حرکت کرنے والی نور کی شعاع کا وہ کم سے کم فاصلہ جو انحراف سے پہلے طئے کیا جائے فریزنیل فاصلہ کہلاتا ہے۔
   جہاں پر                                فریزنیل فاصلہ
      =  Apratureکی چوڑایٔ   
    =  طول موج