Young's interference experiment
யங்கின் குறுக்கீடு பரிசோதனை, யங்கின் இரட்டை-பிளவு இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் தாமஸ் யங் நிகழ்த்திய நவீன இரட்டை-பிளவு பரிசோதனையின் அசல் பதிப்பாகும். ஒளியின் அலைக் கோட்பாட்டை பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்வதில் இந்த சோதனை முக்கிய பங்கு வகித்தது. யங்கின் சொந்த தீர்ப்பில், இது அவரது பல சாதனைகளில் மிக முக்கியமானது. 17 மற்றும் 18 ஆம் நூற்றாண்டுகளில் ஒளி பரவுதல் கோட்பாடுகள் இந்த காலகட்டத்தில், பல விஞ்ஞானிகள் ராபர்ட் ஹூக், கிறிஸ்டியன் ஹைஜென்ஸ் மற்றும் லியோன்ஹார்ட் ஆய்லர் உள்ளிட்ட சோதனை அவதானிப்புகளின் அடிப்படையில் ஒளியின் அலைக் கோட்பாட்டை முன்வைத்தனர். இருப்பினும், ஒளியைப் பற்றிய பல சோதனை விசாரணைகளைச் செய்த ஐசக் நியூட்டன், ஒளியின் அலைக் கோட்பாட்டை நிராகரித்து, ஒளியின் தனது கார்பஸ்குலர் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார், அதன்படி ஒளி ஒரு ஒளிரும் பொருளிலிருந்து சிறிய துகள்கள் வடிவில் வெளிப்படுகிறது. இந்த கோட்பாடு பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கம் வரை ஆதிக்கம் செலுத்தியது, இதில் விளிம்புகளில் அல்லது குறுகிய துளைகளில் விலகல் விளைவுகள், மெல்லிய படலங்கள் மற்றும் பூச்சி இறக்கைகளில் உள்ள வண்ணங்கள் மற்றும் இரண்டு ஒளிக் கதிர்கள் கடக்கும்போது ஒளி துகள்கள் ஒன்றோடொன்று மோதியது போன்ற பல நிகழ்வுகள் இருந்தபோதிலும், கார்பஸ்குலர் கோட்பாட்டால் போதுமான அளவு விளக்க முடியவில்லை, இருப்பினும், பியர்-சைமன் லாப்லேஸ் மற்றும் ஜீன்-பாப்டிஸ்ட் பயோட் உள்ளிட்ட பல புகழ்பெற்ற ஆதரவாளர்களைக் கொண்டிருந்தது. 1790 களில் கோட்டிங்கனில் மருத்துவம் படிக்கும்போது, யங் ஒலியின் இயற்பியல் மற்றும் கணித பண்புகள் குறித்து ஒரு ஆய்வறிக்கையை எழுதினார், மேலும் 1800 ஆம் ஆண்டில், ராயல் சொசைட்டிக்கு (1799 இல் எழுதப்பட்டது) ஒரு கட்டுரையை வழங்கினார், அங்கு அவர் ஒளி ஒரு அலை இயக்கம் என்றும் வாதிட்டார். நியூட்டனின் கார்பஸ்குலர் கோட்பாட்டிற்கு முரணாக இருந்ததால் அவரது யோசனை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு சந்தேகத்துடன் வரவேற்கப்பட்டது. ஆயினும்கூட, அவர் தனது கருத்துக்களை தொடர்ந்து வளர்த்துக் கொண்டார். கார்பஸ்குலர் மாதிரியை விட ஒளி பரவுதலின் பல அம்சங்களை ஒரு அலை மாதிரியால் சிறப்பாக விளக்க முடியும் என்று அவர் நம்பினார்ஃ 1801 ஆம் ஆண்டில், யங் ராயல் சொசைட்டிக்கு "ஒளி மற்றும் வண்ணங்களின் கோட்பாடு" என்ற தலைப்பில் ஒரு புகழ்பெற்ற கட்டுரையை வழங்கினார், இது பல்வேறு குறுக்கீடு நிகழ்வுகளை விவரிக்கிறது. 1803 ஆம் ஆண்டில், அவர் தனது புகழ்பெற்ற குறுக்கீடு பரிசோதனையை விவரித்தார். நவீன இரட்டை-பிளவு பரிசோதனையைப் போலல்லாமல், யங்கின் சோதனை ஒரு சிறிய துளை வழியாக சூரிய ஒளியை (திசைமாற்றி கண்ணாடியைப் பயன்படுத்தி) பிரதிபலிக்கிறது, மேலும் ஒரு காகித அட்டையைப் பயன்படுத்தி மெல்லிய கற்றை பாதியாகப் பிரிக்கிறது. இந்த பரிசோதனையைப் பற்றிய தனது விளக்கத்தில் இரண்டு பிளவுகள் வழியாக ஒளியை அனுப்புவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளையும் அவர் குறிப்பிடுகிறார்ஃ இந்த உருவம் தொலைதூர களப் பார்வை தளத்திற்கான வடிவவியலைக் காட்டுகிறது. இரண்டு புள்ளிகள் மூலங்களிலிருந்து பார்வைத் தளத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளிக்கு பயணிக்கும் ஒளியின் ஒப்பீட்டு பாதைகள் θ கோணத்துடன் மாறுபடும், இதனால் அவற்றின் ஒப்பீட்டு கட்டங்களும் மாறுபடும். பாதை வேறுபாடு ஒரு முழு எண் அலைநீளங்களுக்கு சமமாக இருக்கும்போது, இரண்டு அலைகளும் ஒன்றிணைந்து அதிகபட்ச பிரகாசத்தை அளிக்கின்றன, அதேசமயம் பாதை வேறுபாடு அரை அலைநீளம் அல்லது ஒன்றரை போன்றவற்றுக்கு சமமாக இருக்கும்போது, இரண்டு அலைகளும் ரத்து செய்யப்படுகின்றன, மேலும் தீவிரம் குறைந்தபட்சமாக இருக்கும். திரையில் விளிம்புகளுக்கு (அதிகபட்ச பிரகாசத்துடன் கூடிய கோடுகள்) இடையிலான நேரியல் பிரிப்பு (தூரம்) சமன்பாட்டின் மூலம் வழங்கப்படுகிறதுஃ பிளவு மற்றும் திரைக்கு இடையிலான தூரம் எங்கே, ஒளியின் அலைநீளம் மற்றும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி பிளவு பிரிப்பு ஆகும். விளிம்புகளின் கோண இடைவெளி, பின்னர் <<1, மற்றும் λ என்பது ஒளியின் அலைநீளம் மூலம் வழங்கப்படுகிறது. யங் குறிப்பிட்டபடி, விளிம்புகளின் இடைவெளி அலைநீளம், துளைகளின் பிரிப்பு மற்றும் பிளவுகளுக்கும் கண்காணிப்பு தளத்திற்கும் இடையிலான தூரத்தைப் பொறுத்தது என்பதைக் காணலாம். ஒளி மூலத்திற்கு ஒற்றை அலைநீளம் இருக்கும்போது இந்த வெளிப்பாடு பொருந்தும், அதேசமயம் யங் சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்தினார், எனவே அவர் மேலே விவரிக்கும் வெள்ளை-ஒளி விளிம்புகளைப் பார்த்துக் கொண்டிருந்தார். ஒரு வெள்ளை ஒளி விளிம்பு வடிவம் வெவ்வேறு வண்ணங்களின் தனிப்பட்ட விளிம்பு வடிவங்களின் தொகுப்பால் ஆனது என்று கருதலாம். இவை அனைத்தும் மையத்தில் அதிகபட்ச மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றின் இடைவெளி அலைநீளத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும், மேலும் மிகைப்படுத்தப்பட்ட வடிவங்கள் நிறத்தில் மாறுபடும், ஏனெனில் அவற்றின் அதிகபட்சம் வெவ்வேறு இடங்களில் ஏற்படும். பொதுவாக இரண்டு அல்லது மூன்று விளிம்புகளை மட்டுமே காண முடியும். வயலட் ஒளியின் அலைநீளம் 400 நானோமீட்டராகவும், சிவப்பு ஒளியின் அலைநீளம் இரண்டு மடங்காகவும் இருக்கும் என்று மதிப்பிடுவதற்கு யங் இந்த சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தினார்-இதன் முடிவுகளுடன் இன்று நாம் உடன்படுவோம். 1803-1804 ஆண்டுகளில், யங்கின் கோட்பாடுகள் மீதான கையொப்பமிடப்படாத தொடர்ச்சியான தாக்குதல்கள் எடின்பர்க் ரிவியூவில் தோன்றின. அநாமதேய எழுத்தாளர் (பின்னர் எடின்பர்க் ரிவியூவின் நிறுவனர் ஹென்றி ப்ரோகாம் என்று தெரியவந்தது) வாசிப்பு பொதுமக்களிடையே யங்கின் நம்பகத்தன்மையை குறைமதிப்பிற்கு உட்படுத்துவதில் வெற்றி பெற்றார், யங்ஸ் ராயல் இன்ஸ்டிடியூஷன் விரிவுரைகளை வெளியிட உறுதிபூண்ட ஒரு வெளியீட்டாளர் இந்த ஒப்பந்தத்திலிருந்து பின்வாங்கினார். இந்த சம்பவம் யங் தனது மருத்துவ பயிற்சியில் அதிக கவனம் செலுத்தவும், இயற்பியலில் குறைவாக கவனம் செலுத்தவும் தூண்டியது. ஒளியின் அலைக் கோட்பாட்டை ஏற்றுக்கொள்வது 1817 ஆம் ஆண்டில், பிரெஞ்சு அகாடமி ஆஃப் சயின்சஸின் கார்பஸ்குலர் கோட்பாட்டாளர்கள், சைமன் டெனிஸ் பாய்சன் உட்பட, அடுத்த ஆண்டு பரிசுக்கு ஒரு துகள் கோட்பாட்டாளர் அதை வெல்வார் என்று உறுதியாக நம்பி, டிஃப்ரக்ஷன் என்று பொருளை அமைத்தனர். அகஸ்டின்-ஜீன் ஃப்ரெஸ்னல் அலைக் கோட்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு ஆய்வறிக்கையை சமர்ப்பித்தார், அதன் பொருள் ஹைஜென்ஸ் கொள்கை மற்றும் யங்கின் குறுக்கீடு கொள்கையின் தொகுப்பைக் கொண்டிருந்தது. பாய்சன் ஃப்ரெஸ்னலின் கோட்பாட்டை விரிவாக ஆய்வு செய்தார், மேலும் ஒளியின் துகள் கோட்பாட்டை ஆதரிப்பவர் என்பதை தவறாக நிரூபிக்க ஒரு வழியைத் தேடினார். ஃப்ரெஸ்னலின் கோட்பாட்டின் விளைவாக, ஒளியின் ஒரு புள்ளி மூலத்தைத் தடுக்கும் ஒரு வட்டத் தடையின் நிழலில் ஒரு அச்சு பிரகாசமான புள்ளி இருக்கும், அங்கு ஒளியின் துகள்-கோட்பாட்டின் படி முழுமையான இருள் இருக்க வேண்டும் என்று வாதிட்டபோது தான் ஒரு குறைபாட்டைக் கண்டறிந்ததாக பாய்சன் நினைத்தார். ஃப்ரெஸ்னலின் கோட்பாடு உண்மையாக இருக்க முடியாது, பாய்சன் அறிவித்தார்ஃ நிச்சயமாக இந்த முடிவு அபத்தமானது. (பாய்சன் புள்ளி அன்றாட சூழ்நிலைகளில் எளிதில் கவனிக்கப்படுவதில்லை, ஏனென்றால் பெரும்பாலான அன்றாட ஒளி ஆதாரங்கள் நல்ல புள்ளி ஆதாரங்கள் அல்ல. உண்மையில் இது மிதமான பிரகாசமான நட்சத்திரத்தின் கவனம் செலுத்தப்படாத தொலைநோக்கி படத்தில் எளிதில் தெரியும், அங்கு இது விலகல் வளையங்களின் செறிவு வரிசைக்குள் ஒரு பிரகாசமான மைய புள்ளியாகத் தோன்றுகிறது.) இருப்பினும், குழுவின் தலைவரான டொமினிக்-பிரான்சுவா-ஜீன் அராகோ இந்த பரிசோதனையை இன்னும் விரிவாகச் செய்வது அவசியம் என்று நினைத்தார். அவர் 2 மிமீ உலோக வட்டை மெழுகுடன் ஒரு கண்ணாடி தட்டில் வடிவமைத்தார். அனைவரின் ஆச்சரியத்திற்கு அவர் கணிக்கப்பட்ட இடத்தைக் கவனிப்பதில் வெற்றி பெற்றார், இது ஒளியின் அலை-இயல்பைப் பற்றி பெரும்பாலான விஞ்ஞானிகளை நம்ப வைத்தது. இறுதியில், ஃப்ரெஸ்னல் போட்டியில் வெற்றி பெற்றார். அதன்பிறகு, ஒளியின் கார்பஸ்குலர் கோட்பாடு முறியடிக்கப்பட்டது, 20 ஆம் நூற்றாண்டு வரை மீண்டும் கேட்கப்படவில்லை. அரகோ பின்னர் இந்த நிகழ்வை (சில நேரங்களில் அரகோ ஸ்பாட் என்று அழைக்கப்படுகிறது) ஏற்கனவே ஜோசப்-நிக்கோலஸ் டெலிஸ்ல் சீ மற்றும் ஒளி ஒளி மின்சார விளைவின் கார்பஸ்குலர் கோட்பாடு அலை-துகள் இரட்டைத்தன்மை குறிப்புகள் மூலம் கவனித்ததாக குறிப்பிட்டார்.