सदस्य:Zannia Mary Rose/WEP 2018-19/1
परिचय संपादित करें
मोनोक्रोमैटिक शब्द ग्रीक शब्द मोनो से आता है, जिसका मतलब है सिंगल, और क्रोमा, जिसका मतलब रंग है। तो मोनोक्रोमैटिक लाइट का शाब्दिक अर्थ है एक रंग का प्रकाश। वैज्ञानिक शब्दों में, इसका मतलब है एक तरंग दैर्ध्य की रोशनी। लाइट विद्युत चुम्बकीय विकिरण के दृश्यमान और नज़दीकी दृश्य भागों के लिए एक शब्द है। यह चुंबकीय और विद्युत उत्तेजनात्मक साइनसॉइडल तरंगों से बना है जो एक दूसरे के लिए लंबवत हैं और एक ही दिशा में प्रचार करते हैं। शायद विद्युत चुम्बकीय विकिरण की सबसे अधिक परिभाषित विशेषता इसकी तरंगदैर्ध्य है, या इसके आयाम में दो आसन्न चोटियों के बीच की दूरी है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण तरंगदैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला पर मौजूद है, जिसमें पिकोमीटर (एक मीटर का एक ट्रिलियनवां) से लेकर किलोमीटर तक के पैमाने पर है। तरंगदैर्ध्य की इस श्रृंखला को सामूहिक रूप से विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के रूप में जाना जाता है। भौतिकी विभिन्न उद्देश्यों के लिए विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण का उपयोग करता है। रेडियो तरंगों का उपयोग रेडियो और टेलीविजन प्रसारण संकेतों को करने के लिए किया जाता है। माइक्रोवेव का उपयोग भोजन को गर्म करने के लिए किया जाता है। चिकित्सा निदान के लिए एक्स-रे का उपयोग किया जाता है। विश्लेषणात्मक रसायन शास्त्र में, हम विभिन्न रासायनिक यौगिकों की विशेषता और पहचान करने के लिए पराबैंगनी, दृश्यमान, और अवरक्त तरंगदैर्ध्य (सामूहिक रूप से लंबाई में कई हजार नैनोमीटर) में प्रकाश का उपयोग करते हैं।
विस्तृत विवरण संपादित करें
यदि आप रासायनिक नमूना का पर्दाफाश करने के लिए एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश प्राप्त करना चाहते हैं, तो आपको प्रकाश स्रोत से उत्सर्जित अवांछित तरंगदैर्ध्य को फ़िल्टर करने के लिए हल्के फ़िल्टर (जिसे मोनोक्रोमेटर कहा जाता है) का उपयोग करना चाहिए और केवल प्रकाश की वांछित मोनोक्रोमैटिक तरंग दैर्ध्य की अनुमति देना चाहिए नमूना में गुजरने के लिए। मोनोक्रोमैटर्स अक्सर परिवर्तनीय होते हैं, ताकि विभिन्न तरंगदैर्ध्य अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग समय पर चुने जा सकें। विभिन्न रसायनों प्रकाश के विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को अवशोषित या उत्सर्जित करेंगे, इसलिए यह रासायनिक पहचान के लिए एक निदान उपकरण हो सकता है।फोटॉन प्रचार, या यात्रा, विभिन्न लंबाई और ऊर्जा के स्तर के ऊर्जा तरंग मोर्चों के रूप में। ऊर्जा के स्तर प्रकाश की आवृत्ति निर्धारित करते हैं, और एक लहर की लंबाई उसके रंग को निर्धारित करती है। प्रकाश तरंग दैर्ध्य के बैंड जो मनुष्य देख सकते हैं उन्हें दृश्यमान प्रकाश कहा जाता है। दृश्यमान प्रकाश में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम के उच्च दृश्य ऊर्जा स्तर में लाल रोशनी (विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के निचले ऊर्जा स्तर में) और बैंगनी प्रकाश शामिल है। जैसे-जैसे प्रकाश विभिन्न मीडिया के माध्यम से फैलता है, यह वायुमंडलीय गैसों, पानी और कार्बनिक पदार्थ जैसे अणुओं में मौजूद परमाणुओं के साथ बातचीत करता है। इन इंटरैक्शन को परमाणु संक्रमण के रूप में जाना जाता है, और विशिष्ट तरंग दैर्ध्य (या ऊर्जा पैकेज) के उत्सर्जन या अवशोषण शामिल होते हैं। आइसोटोप (आवधिक सारणी के एक तत्व के परमाणुओं या अणुओं) की जटिल संरचना के साथ-साथ जटिल अणुओं (एक से अधिक तत्व युक्त) की संरचना उनके भौतिक-रासायनिक गुणों को परिभाषित करती है। इस तरह के गुण निर्धारित करेंगे कि कौन सा तरंगदैर्ध्य अवशोषित हो जाता है और कौन से उत्सर्जित होते हैं। परमाणुओं द्वारा प्रकाश का अवशोषण और उत्सर्जन ऊर्जा पैकेज में होता है जिसे क्वांटा कहा जाता है। अवशोषण तब होता है जब प्रकाश परमाणु उत्तेजित करता है, जिससे इलेक्ट्रॉनों को अचानक बाहरी बाहरी कक्षाओं में कूद जाता है। यह कक्षाओं के बीच एक प्रगतिशील आंदोलन नहीं है, लेकिन ऊर्जा राज्य का अचानक परिवर्तन जिसके द्वारा दी गई ऊर्जा क्वांट अवशोषित होती है।
आगे का वर्णन संपादित करें
मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का उपयोग करने वाली प्रौद्योगिकियों में खगोल भौतिकी और खगोल विज्ञान से लेकर फोरेंसिक विज्ञान तक, आवेदन की एक विस्तृत श्रृंखला है।एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश किरण को इसकी चमक या प्रकाश की तीव्रता, प्रसार की दिशा और रंग (सभी दृश्य विशेषताओं) और इसकी ध्रुवीकरण की स्थिति (एक अदृश्य विशेषता) द्वारा विशेषता है। हल्की तरंगें दोलन करती हैं, या आगे और पीछे झूलती हैं, प्रसार की दिशा में लंबवत। उदाहरण के लिए, यदि एक प्रकाश तरंग क्षैतिज रूप से फैल रही है, तो यह लंबवत रूप से दोलन कर रही है। मोनोक्रोमेटिक प्रकाश का सबसे अच्छा उदाहरण एक लेजर बीम है। एक विशिष्ट एकल तरंग दैर्ध्य के साथ एक परमाणु संक्रमण से एक लेजर प्रकाश का परिणाम होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश किरण होती है।जब एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश को किसी पदार्थ या सामग्री के लिए निर्देशित किया जाता है, तो यह उन संक्रमणों को प्रेरित करता है जो ऐसी सामग्री के घटक तत्वों के रासायनिक गुणों की विशेषता है। ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी उपकरण एक स्पेक्ट्रोमीटर में परिणामस्वरूप तरंग रोशनी की चोटियों और गर्तों को रिकॉर्ड करते हैं जो इन संक्रमणों की आवृत्ति और तीव्रता में परिवर्तन को मापते हैं। परिणामी लहर पैटर्न नमूने की रासायनिक संरचना का संकेत देते हैं। स्कैनिंग मोनोक्रोमैटर ऑप्टिकल उपकरण हैं जो प्रकाश को फैलाते हैं, एक समय में एक तरंग दैर्ध्य (या हल्के रंग) का उपयोग करते हुए, फोरेंसिक नमूनों या सबूतों की स्कैनिंग की अनुमति देते हैं, और संपूर्ण वर्णक्रमीय श्रेणी के लिए स्कैन करते हैं।
प्रौद्योगिकी आधुनिक तकनीकों में योगदान संपादित करें
बैटरी चालित पराबैंगनी मोनोक्रोमैटिक उपकरणों का उपयोग अपराध के दृश्यों पर नग्न आंखों द्वारा आसानी से पता नहीं लगाए गए सबूतों को स्कैन करने के लिए किया जाता है। वे छिपे हुए खून, तंतुओं, उंगलियों के निशान और घावों की अनुमति देते हैं जो कि परीक्षक द्वारा कल्पना की जाने वाली लाशों पर त्वचा के नीचे होते हैं।क्रेडिट कार्ड, मुद्रा और महत्वपूर्ण दस्तावेज अक्सर सुरक्षा स्टैम्पिंग फोइल्स पर अंकित होलोग्राम के साथ चिह्नित होते हैं, जो मोनोक्रोमैटिक लेजर बीम द्वारा बनाए जाते हैं। सुरक्षा मानक होलोग्राफी एक सुरक्षा प्रौद्योगिकी की पहली पीढ़ी का प्रतिनिधित्व करता है जिसे वैकल्पिक रूप से चर उपकरणों के रूप में जाना जाता है। अन्य गैर-होलोग्राफिक ओवीडी तकनीक मौजूद हैं, और पराबैंगनी प्रकाश उपकरणों के साथ चिह्नित सामग्रियों में पता लगाने योग्य हैं।प्रकाश तरंग दैर्ध्य के बैंड जिसे मनुष्य देख सकता है उसे दृश्य प्रकाश कहा जाता है।दृश्यमान प्रकाश में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम के उच्च दृश्यमान ऊर्जा स्तर में रेड लाइट (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम के निचले ऊर्जा स्तर में) और वायलेट लाइट शामिल होते हैं। जैसा कि प्रकाश विभिन्न मीडिया के माध्यम से फैलता है, यह अणुओं में मौजूद परमाणुओं, जैसे वायुमंडलीय गैसों, पानी और कार्बनिक पदार्थों के साथ संपर्क करता है। इन इंटरैक्शन को परमाणु संक्रमण के रूप में जाना जाता है, और विशिष्ट तरंग दैर्ध्य (या ऊर्जा पैकेज) के उत्सर्जन या अवशोषण से मिलकर बनता है। समस्थानिकों की विशेष संरचना (आवर्त सारणी के एक तत्व के परमाणु या अणु) के साथ-साथ जटिल अणुओं की संरचना (एक से अधिक तत्व युक्त) उनके भौतिक-रासायनिक गुणों को परिभाषित करती है। ऐसे गुण निर्धारित करेंगे कि कौन से तरंगदैर्ध्य अवशोषित होते हैं और कौन से उत्सर्जित होते हैं। परमाणुओं द्वारा प्रकाश का अवशोषण और उत्सर्जन ऊर्जा पैकेज में होता है जिसे क्वांटा के रूप में जाना जाता है। अवशोषण तब होता है जब प्रकाश परमाणुओं को उत्तेजित करता है, जिससे इलेक्ट्रॉन अचानक विशिष्ट बाहरी कक्षाओं में कूद जाते हैं। यह कक्षाओं के बीच एक प्रगतिशील आंदोलन नहीं है, लेकिन ऊर्जा राज्य का अचानक परिवर्तन है जिसके द्वारा किसी दिए गए ऊर्जा क्वांट को अवशोषित किया जाता है।