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A beam of light of lambda = 600nm from a distance source falls on a single slit 1mm wide and the resulting diffraction pattern is observed on a screen 2m away. The distance between first dark fringes on either side of the central bright fringes is:

Physics

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Answer

2.4 mm\text{2.4 mm}

Step-by-step solution

5 steps
  1. दिए गए मानों को पहचानें।

    प्रकाश की तरंगदैर्ध्य λ=600 nm=600×10−9 m\lambda = 600 \text{ nm} = 600 \times 10^{-9} \text{ m}
    स्लिट की चौड़ाई a=1 mm=1×10−3 ma = 1 \text{ mm} = 1 \times 10^{-3} \text{ m}
    स्क्रीन की दूरी D=2 mD = 2 \text{ m}

  2. एकल स्लिट विवर्तन पैटर्न में डार्क फ्रिंज (न्यूनतम) की स्थिति के लिए सूत्र का उपयोग करें।

    डार्क फ्रिंज की स्थिति केंद्रीय अधिकतम से yy दूरी पर होती है, जिसे इस प्रकार दिया जाता है:

    y=mλDay = \frac{m \lambda D}{a}

    जहाँ m=±1,±2,…m = \pm 1, \pm 2, \dots डार्क फ्रिंज के लिए।

  3. केंद्रीय चमकीले फ्रिंज के दोनों ओर पहले डार्क फ्रिंज की स्थिति ज्ञात करें।

    पहले डार्क फ्रिंज के लिए, m=1m = 1 (केंद्रीय अधिकतम के ऊपर) और m=−1m = -1 (केंद्रीय अधिकतम के नीचे)।
    केंद्रीय अधिकतम के ऊपर पहले डार्क फ्रिंज की स्थिति (m=1m=1):

    y1=1⋅λDay_1 = \frac{1 \cdot \lambda D}{a}

    केंद्रीय अधिकतम के नीचे पहले डार्क फ्रिंज की स्थिति (m=−1m=-1):

    y−1=−1⋅λDay_{-1} = \frac{-1 \cdot \lambda D}{a}
  4. केंद्रीय चमकीले फ्रिंज के दोनों ओर पहले डार्क फ्रिंज के बीच की दूरी की गणना करें।

    दोनों डार्क फ्रिंज के बीच की दूरी Y=y1−y−1Y = y_1 - y_{-1} है।

    Y=λDa−(−λDa)=2λDaY = \frac{\lambda D}{a} - \left( \frac{-\lambda D}{a} \right) = \frac{2 \lambda D}{a}

    दिए गए मानों को सूत्र में रखें:

    Y=2×(600×10−9 m)×(2 m)1×10−3 mY = \frac{2 \times (600 \times 10^{-9} \text{ m}) \times (2 \text{ m})}{1 \times 10^{-3} \text{ m}} Y=2400×10−910−3 mY = \frac{2400 \times 10^{-9}}{10^{-3}} \text{ m} Y=2400×10−6 mY = 2400 \times 10^{-6} \text{ m} Y=2.4×10−3 mY = 2.4 \times 10^{-3} \text{ m}
  5. परिणाम को मिलीमीटर में बदलें।

    1 m=1000 mm1 \text{ m} = 1000 \text{ mm}

    Y=2.4×10−3 m=2.4×10−3×103 mm=2.4 mmY = 2.4 \times 10^{-3} \text{ m} = 2.4 \times 10^{-3} \times 10^3 \text{ mm} = 2.4 \text{ mm}

    यह विकल्प (b) से मेल खाता है।

    The final answer is 2.4 mm\text{2.4 mm}

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