Whispering-gallery wave
व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगें, या व्हिस्परिंग-गैलरी मोड, एक प्रकार की तरंगें हैं जो एक अवतल सतह के चारों ओर यात्रा कर सकती हैं। मूल रूप से सेंट पॉल कैथेड्रल की फुसफुसाती गैलरी में ध्वनि तरंगों के लिए खोजे गए, वे प्रकाश और अन्य तरंगों के लिए मौजूद हो सकते हैं, गैर-विनाशकारी परीक्षण, लेसिंग, शीतलन और संवेदन के साथ-साथ खगोल विज्ञान में भी महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के साथ। परिचय व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगों को पहली बार सेंट पॉल कैथेड्रल के मामले के लिए लगभग 1878 में लॉर्ड रेले द्वारा समझाया गया था, जिन्होंने पिछली गलत धारणा को संशोधित किया था कि फुसफुसाहट गुंबद के पार सुनी जा सकती है लेकिन किसी भी मध्यवर्ती स्थिति में नहीं। उन्होंने वृत्ताकार दीर्घा के तारों को बनाने वाली काल्पनिक रूप से परावर्तित ध्वनि किरणों की एक श्रृंखला के साथ फुसफुसाते हुए यात्रा करने की घटना को समझाया। दीवारों से चिपके रहने पर ध्वनि को केवल दूरी के व्युत्क्रम के रूप में तीव्रता में क्षय होना चाहिए-न कि व्युत्क्रम वर्ग के रूप में जैसा कि सभी दिशाओं में विकिरणित ध्वनि के एक बिंदु स्रोत के मामले में होता है। यह बताता है कि गैलरी के चारों ओर फुसफुसाहट सुनाई देती है। रेले ने 1910 और 1914 में सेंट पॉल के लिए तरंग सिद्धांत विकसित किए। गुहा के अंदर ध्वनि तरंगों को फिट करने में तरंग हस्तक्षेप के आधार पर अनुनाद की भौतिकी शामिल होती है; ध्वनि केवल कुछ निश्चित पिचों पर मौजूद हो सकती है जैसा कि ऑर्गन पाइप के मामले में होता है। ध्वनि रूपों को मोड कहा जाता है, जैसा कि आरेख में दिखाया गया है। बीजापुर में गोल गुंबज और बीजिंग में स्वर्ग का मंदिर जैसे कई अन्य स्मारकों को फुसफुसाते हुए गैलरी की लहरों को प्रदर्शित करते हुए दिखाया गया है। फुसफुसाहट-गैलरी तरंगों की सख्त परिभाषा में, वे तब मौजूद नहीं हो सकते जब मार्गदर्शक सतह सीधी हो जाती है। गणितीय रूप से यह वक्रता की एक अनंत त्रिज्या की सीमा से मेल खाता है। व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगें दीवार की वक्रता के प्रभाव से निर्देशित होती हैं। ध्वनि के लिए ध्वनिक तरंगें व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगें विभिन्न प्रकार की प्रणालियों में मौजूद हैं। उदाहरणों में पूरी पृथ्वी या तारों के कंपन शामिल हैं। उदाहरण के लिए, इस तरह की ध्वनिक फुसफुसाहट-गैलरी तरंगों का उपयोग तरंगों के रूप में गैर-विनाशकारी परीक्षण में किया जा सकता है जो तरल से भरे छेद के चारों ओर रेंगती हैं। उन्हें ठोस सिलेंडरों और क्षेत्रों में भी पाया गया है, संवेदन में अनुप्रयोगों के साथ, और सूक्ष्म डिस्क पर गति में कल्पना की गई है। व्हिस्परिंग गैलरी तरंगें सिलेंडरों की तुलना में क्षेत्रों में अधिक कुशलता से निर्देशित होती हैं क्योंकि ध्वनिक विवर्तन (पार्श्व तरंग प्रसार) के प्रभावों की पूरी तरह से भरपाई की जाती है। प्रकाश तरंगों के लिए विद्युत चुम्बकीय तरंगें व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगें मौजूद हैं। उन्हें सूक्ष्म कांच के गोले या तोरी में उत्पादित किया गया है, उदाहरण के लिए, लेसिंग, ऑप्टोमैकेनिकल कूलिंग, फ्रीक्वेंसी कंघी उत्पादन और ऑप्टिकल सेंसिंग में अनुप्रयोगों के साथ। प्रकाश तरंगें कुल आंतरिक परावर्तन द्वारा लगभग पूरी तरह से निर्देशित होती हैं, जिससे 1010 से अधिक क्यू कारक प्राप्त किए जाते हैं। यह सर्वोत्तम मानों से कहीं अधिक है, लगभग 104, जो ध्वनिकी में समान रूप से प्राप्त किया जा सकता है। व्हिस्परिंग गैलरी रेज़ोनेटर में ऑप्टिकल मोड क्वांटम टनलिंग के समान एक तंत्र के कारण स्वाभाविक रूप से दोषपूर्ण होते हैं। नतीजतन, एक फुसफुसाते हुए गैलरी मोड के अंदर प्रकाश सैद्धांतिक रूप से आदर्श परिस्थितियों में भी विकिरण हानि का अनुभव करता है। इस तरह के नुकसान चैनल को ऑप्टिकल वेवगाइड सिद्धांत पर शोध से जाना गया है और फाइबर ऑप्टिक्स के क्षेत्र में इसे टनलिंग रे एटेन्युएशन कहा जाता है। क्यू कारक तरंगों के क्षय समय के समानुपाती होता है, जो बदले में सतह के प्रकीर्णन दर और गैलरी बनाने वाले माध्यम में तरंग अवशोषण दोनों के विपरीत समानुपाती होता है। अस्तव्यस्त दीर्घाओं में प्रकाश के लिए व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगों की जांच की गई है, जिनके क्रॉस-सेक्शन एक वृत्त से विचलित होते हैं। और इस तरह की तरंगों का उपयोग क्वांटम सूचना अनुप्रयोगों में किया गया है। रेडियो तरंगों, माइक्रोवेव, टेराहर्ट्ज़ विकिरण, अवरक्त विकिरण, पराबैंगनी तरंगों और एक्स-रे जैसी अन्य विद्युत चुम्बकीय तरंगों के लिए भी व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगों का प्रदर्शन किया गया है। हाल ही में, माइक्रोफ्लुइडिक प्रौद्योगिकियों के तेजी से विकास के साथ, लैब-ऑन-चिप उपकरणों की पोर्टेबिलिटी और व्हिस्परिंग गैलरी मोड रेज़ोनेटर की उच्च संवेदनशीलता को मिलाकर कई एकीकृत व्हिस्परिंग गैलरी मोड सेंसर उभरे हैं। इन प्रणालियों द्वारा प्रदान की गई कुशल नमूना संचालन और बहुआयामी विश्लेषणात्मक पहचान की क्षमताओं ने कई जैविक और रासायनिक संवेदी अनुप्रयोगों को जन्म दिया है, विशेष रूप से एकल कण या जैव अणु का पता लगाने के लिए। अन्य प्रणालियाँ व्हिस्परिंग-गैलरी तरंगों को न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों के लिए पदार्थ तरंगों के रूप में देखा गया है, और उन्हें एकल नाभिक के कंपन के लिए एक स्पष्टीकरण के रूप में प्रस्तावित किया गया है। साबुन फिल्म के कंपन के साथ-साथ पतली प्लेटों के कंपन में फुसफुसाती गैलरी तरंगें भी देखी गई हैं ब्लैक होल के घटना क्षितिज पर गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए फुसफुसाती-गैलरी तरंगों की समानताएं भी मौजूद हैं। प्रकाश और इलेक्ट्रॉनों की तरंगों का एक संकर जिसे सतह प्लाजमोन के रूप में जाना जाता है, फुसफुसाती-गैलरी तरंगों के रूप में प्रदर्शित किया गया है, और इसी तरह अर्धचालकों में एक्साइटॉन-ध्रुवीय तरंगों के लिए भी। एक साथ ध्वनिक और ऑप्टिकल व्हिस्परिंग-गैलरी दोनों तरंगों वाली दीर्घाएँ भी बनाई गई हैं, जो बहुत मजबूत मोड युग्मन और सुसंगत प्रभावों को प्रदर्शित करती हैं। हाइब्रिड सॉलिड-फ्लूइड-ऑप्टिकल व्हिस्परिंग-गैलरी संरचनाओं को भी देखा गया है। व्हिस्परिंग गैलरी ऑप्टिकल रिंग रेज़ोनेटर रेज़ोनेटर आर्किटेक्चरल ध्वनिकी संदर्भ बाहरी लिंक ई. यू. वी. और सॉफ्ट एक्स-रे, टी. वाई. के लिए व्हिस्पर गैलरी दर्पण की जांच भी देखें। हंग और पी. एल. हेगलस्टीन ध्वनिक तरंगें