Reflection phase change
مرحلے کی تبدیلی بعض اوقات اس وقت ہوتی ہے جب لہر کی عکاسی ہوتی ہے، خاص طور پر تیز لہر کی رفتار والے میڈیم سے لے کر سست لہر کی رفتار والے میڈیم کی حد تک۔ اس طرح کی عکاسی کئی قسم کی لہروں کے لیے ہوتی ہے، بشمول روشنی کی لہریں، صوتی لہریں، اور کمپن کرنے والے تاروں پر لہریں۔ عمومی نظریہ ایک میڈیم (جہاں لہر کی رفتار ہے) سے دوسرے میڈیم (جہاں لہر کی رفتار ہے) میں سفر کرنے والی ایک واقع لہر کے لیے، لہر کا ایک حصہ دوسرے میڈیم میں منتقل ہو جائے گا، جبکہ دوسرا حصہ دوسری سمت میں واپس جھلکتا ہے اور پہلے میڈیم میں رہتا ہے۔ منتقل شدہ لہر اور عکاسی شدہ لہر کے طول و عرض کا حساب حد پر تسلسل کی حالت کا استعمال کرکے کیا جا سکتا ہے۔ کے کونیی تعدد کے ساتھ واقع لہر کے جزو پر غور کریں، جس کی لہر کی شکل ہے۔ t = 0 پر، واقعہ x = 0 پر دونوں میڈیموں کے درمیان کی حد تک پہنچ جاتا ہے۔ لہذا، متعلقہ عکاسی شدہ لہر اور منتقل شدہ لہر میں لہر کی شکلیں ہوں گی۔ حد پر تسلسل کی حالت یہ مساوات دیتی ہے اور ہمارے پاس عکاسی اور منتقلی ہوتی ہے۔ جب، عکاسی شدہ لہر میں عکاسی کے مرحلے میں 180° کی تبدیلی ہوتی ہے، تب سے۔ توانائی کے تحفظ کی تصدیق کی جا سکتی ہے۔ مندرجہ بالا بحث کسی بھی جزو کے لیے درست ہے، اس کی کونیی تعدد سے قطع نظر۔ کا محدود کیس ایک "فکسڈ اینڈ" سے مطابقت رکھتا ہے جو حرکت نہیں کرتا ہے، جبکہ کا محدود کیس "فری اینڈ" سے مطابقت رکھتا ہے۔ روشنی کی لہریں 180 ڈگری تک مرحلے کو تبدیل کرتی ہیں جب وہ کسی میڈیم کی سطح سے اس میڈیم کے مقابلے میں زیادہ ریفریکٹیو انڈیکس کے ساتھ عکاسی کرتی ہیں جس میں وہ سفر کر رہے ہیں۔ ہوا میں سفر کرنے والی ہلکی لہر جو شیشے کی رکاوٹ سے جھلکتی ہے 180 ڈگری فیز تبدیلی سے گزرے گی، جبکہ شیشے میں سفر کرنے والی روشنی اگر ہوا کے ساتھ کسی حد سے جھلکتی ہے تو اس میں فیز تبدیلی نہیں ہوگی۔ اس وجہ سے، نظری حدود کو عام طور پر ایک ترتیب شدہ جوڑے (ایئر گلاس، گلاس ایئر) کے طور پر متعین کیا جاتا ہے ؛ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ روشنی بالترتیب کس مواد سے باہر اور اندر جا رہی ہے۔ یہاں "فیز" برقی میدان کے ارتعاش کا مرحلہ ہے، مقناطیسی میدان کے ارتعاش کا نہیں (جب کہ برقی میدان 180° فیز تبدیلی سے گزرے گا، مقناطیسی میدان 0° فیز تبدیلی سے گزرے گا۔ اس کے برعکس سچ ہے جب عکاسی کم ریفریکٹیو انڈیکس انٹرفیس پر ہوتی ہے۔) نیز، یہ قریب معمول کے واقعات کا حوالہ دے رہا ہے-پی-پولرائزڈ روشنی کے لیے جو بریوسٹر زاویے سے باہر، جھلکنے والے زاویے پر شیشے کی عکاسی کرتی ہے، مرحلے کی تبدیلی 0° ہے۔ عکاسی پر ہونے والی مرحلے کی تبدیلیاں پتلی فلم کی مداخلت میں اہم کردار ادا کرتی ہیں۔ صوتی لہریں جب ہوا کے ساتھ کسی حد سے عکاسی کرتی ہیں تو ٹھوس میں صوتی لہریں ایک مرحلے کے الٹ جانے (180 ڈگری کی تبدیلی) کا تجربہ کرتی ہیں۔ ہوا میں صوتی لہریں کسی ٹھوس سے عکاسی کرتے وقت مرحلے میں تبدیلی کا تجربہ نہیں کرتی ہیں، لیکن کم صوتی رکاوٹ والے علاقے سے عکاسی کرتے وقت وہ 180 ڈگری کی تبدیلی کا مظاہرہ کرتی ہیں۔ اس کی ایک مثال یہ ہے کہ جب کھوکھلی ٹیوب میں آواز کی لہر ٹیوب کے کھلے سرے کا سامنا کرتی ہے۔ ہوا کے آلات کی طبیعیات میں عکاسی پر مرحلے کی تبدیلی اہم ہے۔ تار پر ایک لہر 180° مرحلے کی تبدیلی کا تجربہ کرتی ہے جب یہ اس مقام سے جھلکتی ہے جہاں تار طے ہوتا ہے۔ سٹرنگ کے آزاد سرے سے عکاسی کسی مرحلے کی تبدیلی کو ظاہر نہیں کرتی ہے۔ ایک مقررہ نقطہ سے عکاسی کرتے وقت مرحلے کی تبدیلی تاروں پر کھڑی لہروں کی تشکیل میں معاون ہوتی ہے، جو تار والے آلات سے آواز پیدا کرتی ہیں۔ وہی 180° مرحلے کی تبدیلی اس وقت ہوتی ہے جب ہلکی تار (کم لکیری ماس ڈینسٹی) میں سفر کرنے والی لہر بھاری تار (زیادہ لکیری ماس ڈینسٹی) کی حد سے جھلکتی ہے۔ ایسا اس لیے ہوتا ہے کیونکہ بھاری تار ہلکی تار کی طرح تناؤ قوت کا تیزی سے جواب نہیں دیتا ہے، اور اس لیے باؤنڈری پوائنٹ پر ارتعاش کا طول و عرض آنے والی لہر سے کم ہوتا ہے۔ سپرپوزیشن اصول کے مطابق، عکاسی شدہ لہر کو آنے والی لہر کے کچھ حصے کو منسوخ کرنا چاہیے، اور اس لیے اسے فیز شفٹ کیا جاتا ہے۔ نوٹ کریں کہ جب بھاری تار میں سفر کرنے والی لہر ہلکی تار کی حد سے باہر کی عکاسی کرتی ہے، کیونکہ باؤنڈری پوائنٹ کو جتنی جلدی ممکن ہو حرکت کرنے کی آزادی ہوتی ہے، تو عکاسی شدہ لہر میں ایسی کوئی فیز شفٹ نہیں ہوگی۔ برقی ترسیل کی لائنیں کنڈکٹنگ لائنوں پر اشاروں کی عکاسی عام طور پر واقعے کے اشارے سے مرحلے کی تبدیلی کو ظاہر کرتی ہیں۔ ختم ہونے کے دو انتہائی معاملات ہیں: شارٹ سرکٹ (بند لائن)، اور اوپن سرکٹ (ٹوٹی ہوئی لائن)۔ دونوں صورتوں میں لہر کا مکمل طول و عرض جھلکتا ہے۔ شارٹ سرکٹ کے ساتھ ختم ہونے والی لائن پر وولٹیج لہر کی عکاسی 180 ڈگری فیز منتقل ہوتی ہے۔ یہ (نقل و حرکت کی مشابہت سے) ایک تار کے مترادف ہے جہاں اختتام پوزیشن میں طے ہوتا ہے، یا ٹیوب میں صوتی لہر جس کا اختتام بند ہوتا ہے۔ دوسری طرف موجودہ لہر فیز شفٹ نہیں ہے۔ ٹوٹی ہوئی/کھلی لکیر ایک ٹرانسمیشن لائن جو اوپن سرکٹ کے ساتھ ختم ہوتی ہے وہ دوہری صورت ہوتی ہے۔ وولٹیج لہر کو 0 ڈگری اور موجودہ لہر کو 180 ڈگری منتقل کیا جاتا ہے۔ رد عمل کا خاتمہ خالص کیپسیٹنس یا انڈکشن کے ساتھ ختم ہونے والی ٹرانسمیشن لائن بھی مکمل طول و عرض پر فیز شفٹڈ لہر کو جنم دے گی۔ وولٹیج فیز شفٹ اس طرح دی جاتی ہے جہاں Z0 لائن X کی خصوصیت امپیڈنس انڈکشن یا کیپسیٹنس کا حساسیت ہے، جو بالترتیب ωL یا L اور C کے ذریعہ دیا جاتا ہے، بالترتیب، انڈکشن اور کیپسیٹنس ہیں، اور ω کونیی تعدد ہے۔ رد عمل کے خاتمے کی صورت میں فیز شفٹ انڈکٹرز کے لیے 0 اور + 180° کے درمیان اور کیپسیٹرز کے لیے 0 اور −180° کے درمیان ہوگی۔ فیز شفٹ بالکل ± 90° ہوگی جب |X | = Z0 ہوگا۔ عام صورت میں جب لکیر کو کسی من مانی رکاوٹ کے ساتھ ختم کیا جاتا ہے، Z، تو عکاسی شدہ لہر عام طور پر واقع لہر سے کم ہوتی ہے۔ فیز شفٹ کے لیے مکمل اظہار استعمال کرنے کی ضرورت ہے، یہ اظہار فرض کرتا ہے کہ خصوصیت کی رکاوٹ خالصتا مزاحم ہے۔ عکاسی گتانک حوالہ جات جسمانی آپٹکس ویو میکینکس ساؤنڈ بھی دیکھیں۔