Wavefront
পদার্থবিজ্ঞানে, একটি সময়-পরিবর্তিত তরঙ্গ ক্ষেত্রের তরঙ্গমুখ হল একই পর্যায়ের সমস্ত বিন্দুর সেট (লোকাস)। শব্দটি সাধারণত শুধুমাত্র সেই ক্ষেত্রগুলির জন্য অর্থপূর্ণ যা প্রতিটি বিন্দুতে, একটি একক সাময়িক ফ্রিকোয়েন্সি সহ সাইনোসয়েডালভাবে পরিবর্তিত হয় (অন্যথায় পর্যায়টি ভালভাবে সংজ্ঞায়িত হয় না)। ওয়েভফ্রন্টগুলি সাধারণত সময়ের সাথে সাথে সরে যায়। একটি এক-মাত্রিক মাধ্যমে প্রচারিত তরঙ্গগুলির জন্য, তরঙ্গমুখগুলি সাধারণত একক বিন্দু হয়; এগুলি একটি দ্বিমাত্রিক মাধ্যমের বক্ররেখা এবং একটি ত্রিমাত্রিক মাধ্যমের পৃষ্ঠতল। একটি সাইনোসয়েডাল সমতল তরঙ্গের জন্য, তরঙ্গমুখগুলি হল প্রসারণের দিকের লম্ব সমতল, যা তরঙ্গের সাথে সেই দিকে অগ্রসর হয়। একটি সাইনোসয়েডাল গোলাকার তরঙ্গের জন্য, তরঙ্গমুখগুলি গোলাকার পৃষ্ঠ যা এর সাথে প্রসারিত হয়। তরঙ্গমুখের বিভিন্ন বিন্দুতে যদি প্রসারণের গতি ভিন্ন হয়, তবে তরঙ্গমুখের আকৃতি এবং/অথবা অভিযোজন প্রতিসরণ দ্বারা পরিবর্তিত হতে পারে। বিশেষত, লেন্সগুলি আলোকীয় তরঙ্গমুখের আকৃতি সমতলীয় থেকে গোলাকার বা তদ্বিপরীত পরিবর্তন করতে পারে। ধ্রুপদী পদার্থবিজ্ঞানে, বিচ্ছুরণ ঘটনাটিকে হিউজেন্স-ফ্রেসেল নীতি দ্বারা বর্ণনা করা হয় যা একটি প্রসারণকারী তরঙ্গমুখের প্রতিটি বিন্দুকে পৃথক গোলাকার তরঙ্গের সংগ্রহ হিসাবে বিবেচনা করে। বৈশিষ্ট্যগত বাঁকানো প্যাটার্নটি সবচেয়ে বেশি উচ্চারিত হয় যখন একটি সুসঙ্গত উৎস (যেমন একটি লেজার) থেকে একটি তরঙ্গ একটি ছিদ্র/ছিদ্রের মুখোমুখি হয় যা তার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে আকারে তুলনীয়, যেমন সন্নিবেশিত ছবিতে দেখানো হয়েছে। এটি তরঙ্গমুখের (বা, সমতুল্যভাবে, প্রতিটি তরঙ্গ) বিভিন্ন বিন্দুর সংযোজন বা হস্তক্ষেপের কারণে হয় যা নিবন্ধিত পৃষ্ঠের বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের পথ দিয়ে ভ্রমণ করে। যদি একাধিক, ঘনিষ্ঠ ব্যবধানের খোলস থাকে (যেমন, একটি বিচ্ছুরণ গ্র্যাটিং), তবে বিভিন্ন তীব্রতার একটি জটিল প্যাটার্ন হতে পারে। সহজ তরঙ্গমুখ এবং প্রসারণ অপটিক্যাল সিস্টেমগুলি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ দিয়ে বর্ণনা করা যেতে পারে এবং শব্দ বা ইলেক্ট্রন বিমের মতো রৈখিক প্রসারণকারী তরঙ্গগুলির অনুরূপ তরঙ্গ সমীকরণ রয়েছে। যাইহোক, উপরের সরলীকরণগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, হিউজেন্সের নীতি উদাহরণস্বরূপ, মুক্ত স্থানের মাধ্যমে তরঙ্গমুখের বিস্তারের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য একটি দ্রুত পদ্ধতি সরবরাহ করে। গঠনটি নিম্নরূপঃ তরঙ্গমুখের প্রতিটি বিন্দুকে একটি নতুন বিন্দুর উৎস হিসাবে বিবেচনা করা যাক। প্রতিটি বিন্দু উৎস থেকে মোট প্রভাব গণনা করে, নতুন বিন্দুতে ফলাফল ক্ষেত্র গণনা করা যেতে পারে। গণনামূলক অ্যালগরিদমগুলি প্রায়শই এই পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়। সহজ তরঙ্গমুখের জন্য নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে সরাসরি গণনা করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি গোলাকার তরঙ্গমুখ গোলাকার থাকবে কারণ তরঙ্গের শক্তি সমস্ত দিকে সমানভাবে বহন করা হয়। শক্তির প্রবাহের এই ধরনের দিকগুলি, যা সর্বদা তরঙ্গমুখের লম্ব হয়, একাধিক তরঙ্গমুখ তৈরি করে এমন রশ্মি বলা হয়। তরঙ্গমুখের সবচেয়ে সহজ রূপ হল সমতল তরঙ্গ, যেখানে রশ্মিগুলি একে অপরের সমান্তরাল থাকে। এই ধরনের তরঙ্গ থেকে আসা আলোকে মিলিত আলো বলা হয়। সমতল তরঙ্গমুখ একটি খুব বড় গোলাকার তরঙ্গমুখের পৃষ্ঠ-বিভাগের জন্য একটি ভাল মডেল; উদাহরণস্বরূপ, সূর্যালোক একটি গোলাকার তরঙ্গমুখ দিয়ে পৃথিবীকে আঘাত করে যার ব্যাসার্ধ প্রায় 150 মিলিয়ন কিলোমিটার (1 এ. ইউ)। অনেক কারণে, এই ধরনের তরঙ্গমুখকে পৃথিবীর ব্যাসের দূরত্বের উপর সমতল হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। তরঙ্গমুখগুলি একটি আইসোট্রপিক মাধ্যমে সমস্ত দিকে আলোর গতিতে ভ্রমণ করে। তরঙ্গমুখী বিচ্যুতি পদ্ধতি তরঙ্গমুখী পরিমাপ বা ভবিষ্যদ্বাণী ব্যবহার করে লেন্স অপটিক্সের একটি উন্নত পদ্ধতি হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যেখানে লেন্সের পুরুত্ব বা অসম্পূর্ণতার কারণে একটি একক ফোকাস দূরত্ব বিদ্যমান নাও থাকতে পারে। উৎপাদনের কারণে, একটি নিখুঁত লেন্সের একটি গোলাকার (বা টরয়েডাল) পৃষ্ঠ আকৃতি থাকে, যদিও তাত্ত্বিকভাবে, আদর্শ পৃষ্ঠটি অ্যাসফেরিক হবে। অপটিক্যাল সিস্টেমে এই ধরনের ঘাটতিগুলি অপটিক্যাল বিচ্যুতি বলে। সর্বাধিক পরিচিত বিচ্যুতির মধ্যে রয়েছে গোলাকার বিচ্যুতি এবং কোমা। তবে বায়ুমণ্ডলের প্রতিসরণ সূচকে স্থানিক বৈচিত্র্যের কারণে একটি বড় টেলিস্কোপের মতো বিচ্যুতির আরও জটিল উৎস থাকতে পারে। একটি অপটিক্যাল সিস্টেমে কাঙ্ক্ষিত নিখুঁত সমতলীয় তরঙ্গমুখ থেকে তরঙ্গমুখের বিচ্যুতি কে তরঙ্গমুখ বিচ্যুতি বলা হয়। তরঙ্গমুখের বিচ্যুতিগুলি সাধারণত একটি নমুনা চিত্র বা দ্বি-মাত্রিক বহুপদী পদের সংগ্রহ হিসাবে বর্ণনা করা হয়। অপটিক্যাল সিস্টেমে অনেক প্রয়োগের জন্য এই বিচ্যুতিগুলির ন্যূনতমকরণ পছন্দসই বলে মনে করা হয়। তরঙ্গমুখ সংবেদক এবং পুনর্গঠন কৌশল একটি তরঙ্গমুখ সংবেদক এমন একটি যন্ত্র যা একটি অপটিক্যাল সিস্টেমে অপটিক্যাল গুণমান বা তার অভাব বর্ণনা করার জন্য একটি সুসঙ্গত সংকেতে তরঙ্গমুখের বিচ্যুতি পরিমাপ করে। এমন অনেক প্রয়োগ রয়েছে যার মধ্যে রয়েছে অভিযোজিত আলোকবিজ্ঞান, অপটিক্যাল মেট্রোলজি এবং এমনকি চোখের বিচ্যুতির পরিমাপ। এই পদ্ধতিতে, একটি দুর্বল লেজার উৎস চোখের মধ্যে নির্দেশিত হয় এবং রেটিনা থেকে প্রতিফলন নমুনা এবং প্রক্রিয়া করা হয়। এই পর্যায়ের সফ্টওয়্যার পুনর্গঠনের আরেকটি প্রয়োগ হল অভিযোজিত আলোকবিজ্ঞান ব্যবহারের মাধ্যমে দূরবীক্ষণ যন্ত্রের নিয়ন্ত্রণ। গাণিতিক কৌশল যেমন ফেজ ইমেজিং বা বক্রতা সংবেদনও তরঙ্গের সামনের অনুমান প্রদান করতে সক্ষম। এই অ্যালগরিদমগুলি বিশেষ তরঙ্গফ্রন্ট অপটিক্সের প্রয়োজন ছাড়াই বিভিন্ন ফোকাল প্লেনে প্রচলিত ব্রাইটফিল্ড চিত্র থেকে তরঙ্গফ্রন্ট চিত্রগুলি গণনা করে। যদিও শ্যাক-হার্টম্যান লেন্সলেট অ্যারেগুলি লেন্সলেট অ্যারের আকারের সাথে পার্শ্বীয় রেজোলিউশনে সীমাবদ্ধ, তবে এই জাতীয় কৌশলগুলি কেবল তরঙ্গের সামনের পরিমাপ গণনা করতে ব্যবহৃত ডিজিটাল চিত্রগুলির রেজোলিউশনের দ্বারা সীমাবদ্ধ। এই ওয়েভফ্রন্ট সেন্সরগুলি রৈখিকতার সমস্যায় ভুগছে এবং তাই পর্যায় পরিমাপের ক্ষেত্রে মূল এস. এইচ. ডব্লিউ. এফ. এস-এর তুলনায় অনেক কম শক্তিশালী। বিভিন্ন ধরনের ওয়েভফ্রন্ট সেন্সর রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছেঃ শ্যাক-হার্টম্যান ওয়েভফ্রন্ট সেন্সরঃ শ্যাক-হার্টম্যান লেন্সলেট অ্যারে ব্যবহার করে একটি খুব সাধারণ পদ্ধতি। পর্যায়-স্থানান্তর শিলেরেন কৌশল ওয়েভফ্রন্ট বক্রতা সংবেদকঃ যাকে রডিয়ার পরীক্ষাও বলা হয়। এটি ভাল সংশোধন দেয় তবে একটি সূচনা বিন্দু হিসাবে ইতিমধ্যে একটি ভাল সিস্টেমের প্রয়োজন। পিরামিড ওয়েভফ্রন্ট সেন্সর কমন-পাথ ইন্টারফেরোমিটার ফুকো ছুরি-প্রান্ত পরীক্ষা বহুপাক্ষিক শিয়ারিং ইন্টারফেরোমিটার রঞ্চি টেস্টার শিয়ারিং ইন্টারফেরোমিটার যদিও মাইকেলসন ইন্টারফেরোমিটারের মতো একটি প্রশস্ততা বিভাজনকারী ইন্টারফেরোমিটারকে তরঙ্গফ্রন্ট সেন্সর বলা যেতে পারে, তবে শব্দটি সাধারণত এমন যন্ত্রগুলিতে প্রয়োগ করা হয় যার সাথে হস্তক্ষেপ করার জন্য একটি অবিচ্ছিন্ন রেফারেন্স বিমের প্রয়োজন হয় না। আরও দেখুন হিউজেন্স-ফ্রেন্সেল নীতি ওয়েভফ্রন্ট সেন্সর অভিযোজিত আলোকবিজ্ঞান বিকৃত আয়না তরঙ্গ ক্ষেত্র সংশ্লেষণ হ্যামিল্টন-জ্যাকোবি সমীকরণ তথ্যসূত্র আরও পড়ার পাঠ্যপুস্তক এবং বই কনসেপ্টস অফ মডার্ন ফিজিক্স (4র্থ সংস্করণ), এ. বেইজার, ফিজিক্স, ম্যাকগ্রা-হিল (আন্তর্জাতিক), 1987, ফিজিক্স উইথ মডার্ন অ্যাপ্লিকেশনস, এল. এইচ. গ্রিনবার্গ, হল্ট-সন্ডার্স ইন্টারন্যাশনাল ডব্লিউ. বি. সন্ডার্স অ্যান্ড কোং, 1978, প্রিন্সিপলস অফ ফিজিক্স, জে। বি. মেরিয়ন, ডব্লিউ. এফ. হর্নিয়াক, হল্ট-সন্ডার্স ইন্টারন্যাশনাল সন্ডার্স কলেজ, 1984, ইন্ট্রোডাকশন টু ইলেক্ট্রোডায়নামিক্স (3য় সংস্করণ), ডি. জে. গ্রিফিথস, পিয়ারসন এডুকেশন, ডর্লিং কিন্ডারসলে, 2007, লাইট অ্যান্ড ম্যাটারঃ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম, অপটিক্স, স্পেকট্রোস্কোপি অ্যান্ড লেজারস, ওয়াই। বি। ব্যান্ড, জন উইলি অ্যান্ড সন্স, 2010, দ্য লাইট ফ্যান্টাস্টিক-ইন্ট্রোডাকশন টু ক্লাসিক অ্যান্ড কোয়ান্টাম অপটিক্স, আই. আর. কেনিয়ন, অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটি প্রেস, 2008, ম্যাকগ্রা হিল এনসাইক্লোপিডিয়া অফ ফিজিক্স (2য় সংস্করণ), সি. বি. পার্কার, 1994, জার্নালস ওয়েভফ্রন্ট টিপ/টিল্ট এস্টিমেশন ফ্রম ডিফোকাসড ইমেজ এক্সটার্নাল লিঙ্কস লাইটপাইপস-ফ্রি ইউনিক্স ওয়েভফ্রন্ট প্রোপাগেশন সফ্টওয়্যার এও টিউটোরিয়ালঃ ওয়েভ-ফ্রন্ট সেন্সর ওয়েভফ্রন্ট সেন্সিংঃ প্রতিষ্ঠান গবেষণা গোষ্ঠী এবং সংস্থাগুলি তরঙ্গফ্রন্ট সেন্সিং এবং অভিযোজিত অপটিক্সে আগ্রহী। আলোকীয় তরঙ্গ