Young's interference experiment
ینگ کا مداخلت کا تجربہ، جسے ینگ کا ڈبل سلٹ انٹرفیرومیٹر بھی کہا جاتا ہے، جدید ڈبل سلٹ تجربے کا اصل ورژن تھا، جو انیسویں صدی کے آغاز میں تھامس ینگ نے انجام دیا تھا۔ اس تجربے نے روشنی کے ویو تھیوری کی عمومی قبولیت میں اہم کردار ادا کیا۔ ینگ کے اپنے فیصلے میں، یہ ان کی بہت سی کامیابیوں میں سب سے اہم تھی۔ 17 ویں اور 18 ویں صدی میں روشنی کے پھیلاؤ کے نظریات اس عرصے کے دوران، بہت سے سائنس دانوں نے تجرباتی مشاہدات کی بنیاد پر روشنی کا لہر نظریہ پیش کیا، جن میں رابرٹ ہک، کرسچن ہیوجینز اور لیون ہارڈ اویلر شامل ہیں۔ تاہم، آئزک نیوٹن، جنہوں نے روشنی کی بہت سی تجرباتی تحقیقات کیں، نے روشنی کے ویو تھیوری کو مسترد کر دیا تھا اور روشنی کا اپنا کارپسکلر تھیوری تیار کیا تھا جس کے مطابق روشنی چھوٹے ذرات کی شکل میں ایک برائٹ جسم سے خارج ہوتی ہے۔ یہ نظریہ انیسویں صدی کے آغاز تک اس حقیقت کے باوجود غالب رہا کہ بہت سے مظاہر، بشمول کناروں پر یا تنگ یپرچرز میں انحراف کے اثرات، پتلی فلموں اور کیڑوں کے پروں میں رنگ، اور جب دو ہلکی بیموں کو عبور کرتے ہیں تو روشنی کے ذرات کی ایک دوسرے سے ٹکرانے میں بظاہر ناکامی، کارپسکلر تھیوری کے ذریعہ مناسب طریقے سے وضاحت نہیں کی جا سکی جس کے باوجود، پیئر سائمن لیپلیس اور جین بپٹسٹ بائیوٹ سمیت بہت سے نامور حامی تھے۔ ینگ کا ویو تھیوری پر کام 1790 کی دہائی میں گوٹنگن میں طب کی تعلیم حاصل کرتے ہوئے ینگ نے آواز کی جسمانی اور ریاضیاتی خصوصیات پر ایک مقالہ لکھا اور 1800 میں انہوں نے رائل سوسائٹی (1799 میں لکھا گیا) کو ایک مقالہ پیش کیا جہاں انہوں نے استدلال کیا کہ روشنی بھی ایک لہر کی حرکت ہے۔ ان کے خیال کا ایک خاص مقدار میں شکوک و شبہات کے ساتھ خیر مقدم کیا گیا کیونکہ یہ نیوٹن کے جسم کے تھیوری سے متصادم تھا۔ اس کے باوجود، انہوں نے اپنے خیالات کو فروغ دینا جاری رکھا۔ ان کا خیال تھا کہ ایک لہر ماڈل روشنی کے پھیلاؤ کے بہت سے پہلوؤں کی کارپسکلر ماڈل کے مقابلے میں بہت بہتر وضاحت کر سکتا ہے: 1801 میں ینگ نے رائل سوسائٹی کو "آن دی تھیوری آف لائٹ اینڈ کلرز" کے عنوان سے ایک مشہور مقالہ پیش کیا جس میں مداخلت کے مختلف مظاہر بیان کیے گئے ہیں۔ 1803 میں، اس نے مداخلت کے اپنے مشہور تجربے کو بیان کیا۔ جدید ڈبل سلٹ تجربے کے برعکس، ینگ کا تجربہ ایک چھوٹے سے سوراخ کے ذریعے سورج کی روشنی (اسٹیئرنگ آئینے کا استعمال کرتے ہوئے) کی عکاسی کرتا ہے، اور کاغذ کے کارڈ کا استعمال کرتے ہوئے پتلی بیم کو آدھے حصے میں تقسیم کرتا ہے۔ انہوں نے تجربے کی اپنی تفصیل میں روشنی کو دو پھسلیوں سے گزرنے کے امکان کا بھی ذکر کیا ہے: یہ شکل دور کے میدان میں دیکھنے والے طیارے کی جیومیٹری کو ظاہر کرتی ہے۔ یہ دیکھا گیا ہے کہ دیکھنے والے طیارہ میں دو نکات کے ذرائع سے ایک دیئے گئے نقطہ تک سفر کرنے والے روشنی کے رشتہ دار راستے زاویہ θ کے ساتھ مختلف ہوتے ہیں، تاکہ ان کے رشتہ دار مراحل بھی مختلف ہوں۔ جب راستے کا فرق طول موج کی ایک عدد تعداد کے برابر ہوتا ہے، تو دونوں لہریں ایک دوسرے کو ملا کر زیادہ سے زیادہ چمک دیتی ہیں، جبکہ جب راستے کا فرق نصف طول موج، یا ڈیڑھ وغیرہ کے برابر ہوتا ہے، تو دونوں لہریں منسوخ ہو جاتی ہیں، اور شدت کم سے کم ہوتی ہے۔ لکیری علیحدگی (فاصلہ)-اسکرین پر کناروں (زیادہ سے زیادہ چمک والی لکیروں) کے درمیان مساوات کے ذریعے دیا جاتا ہے: پھسلن اور اسکرین کے درمیان فاصلہ کہاں ہے، روشنی کی طول موج ہے اور پھسلن کی علیحدگی ہے جیسا کہ شکل میں دکھایا گیا ہے۔ کناروں کا کونیی فاصلہ،، پھر اس طرح دیا جاتا ہے جہاں <<1، اور λ روشنی کی طول موج ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ کناروں کا فاصلہ طول موج، سوراخوں کی علیحدگی، اور پھسلن اور مشاہداتی سطح کے درمیان فاصلے پر منحصر ہوتا ہے، جیسا کہ ینگ نے نوٹ کیا ہے۔ یہ اظہار اس وقت لاگو ہوتا ہے جب روشنی کے منبع کی طول موج واحد ہوتی ہے، جبکہ ینگ سورج کی روشنی کا استعمال کرتا تھا، اور اس وجہ سے وہ سفید روشنی کے کناروں کو دیکھ رہا تھا جو اس نے اوپر بیان کیا ہے۔ ایک سفید ہلکے فریج پیٹرن کو مختلف رنگوں کے انفرادی فریج پیٹرن کے ایک سیٹ سے بنا ہوا سمجھا جا سکتا ہے۔ ان سب کی مرکز میں زیادہ سے زیادہ قدر ہوتی ہے، لیکن ان کا فاصلہ طول موج کے ساتھ مختلف ہوتا ہے، اور سپر امپوزڈ پیٹرن رنگ میں مختلف ہوں گے، کیونکہ ان کا میکسیما مختلف جگہوں پر ہوگا۔ عام طور پر صرف دو یا تین کنارے دیکھے جا سکتے ہیں۔ ینگ نے اس فارمولے کا استعمال بنفشی روشنی کی طول موج 400 این ایم ہونے کا تخمینہ لگانے کے لیے کیا، اور سرخ روشنی کی طول موج اس سے تقریبا دگنی ہونے کا تخمینہ لگایا-جس کے نتائج سے ہم آج اتفاق کریں گے۔ ان سالوں میں 1803-1804، ینگ کے نظریات پر غیر دستخط شدہ حملوں کا ایک سلسلہ ایڈنبرا ریویو میں شائع ہوا۔ گمنام مصنف (بعد میں ایڈنبرا ریویو کے بانی، ہنری بروہم ہونے کا انکشاف ہوا) پڑھنے والے عوام میں ینگ کی ساکھ کو اتنا کمزور کرنے میں کامیاب ہو گیا کہ ایک ناشر جس نے ینگ کے رائل انسٹی ٹیوشن کے لیکچرز شائع کرنے کا عہد کیا تھا، اس معاہدے سے پیچھے ہٹ گیا۔ اس واقعے نے ینگ کو اپنی طبی مشق پر زیادہ اور طبیعیات پر کم توجہ دینے پر آمادہ کیا۔ 1817 میں، فرانسیسی اکیڈمی آف سائنسز کے کارپسکلر تھیوریسٹ جس میں سائمن ڈینس پوسن بھی شامل تھے، اتنے پراعتماد تھے کہ انہوں نے اگلے سال کے انعام کے لیے اس موضوع کو ڈفریکشن کے طور پر مقرر کیا، اس بات کا یقین تھا کہ ایک پارٹیکل تھیوریسٹ اسے جیت لے گا۔ آگسٹن-جین فریسنل نے ویو تھیوری پر مبنی ایک مقالہ پیش کیا اور جس کا مواد ہیوجینز کے اصول اور ینگ کے مداخلت کے اصول کی ترکیب پر مشتمل تھا۔ پوسن نے فریسنل کے نظریہ کا تفصیل سے مطالعہ کیا اور یقینا روشنی کے ذرہ نظریہ کے حامی ہونے کے ناطے اسے غلط ثابت کرنے کا ایک طریقہ تلاش کیا۔ پوسن نے سوچا کہ اسے ایک خامی مل گئی ہے جب اس نے استدلال کیا کہ فریسنل کے نظریہ کا نتیجہ یہ ہے کہ روشنی کے نقطہ ماخذ کو روکنے والی ایک سرکلر رکاوٹ کے سائے میں ایک محور پر روشن دھبہ موجود ہوگا، جہاں روشنی کے ذرہ نظریہ کے مطابق مکمل تاریکی ہونی چاہیے۔ فریسنل کا نظریہ درست نہیں ہو سکتا، پوسن نے اعلان کیا: یقینا یہ نتیجہ مضحکہ خیز تھا۔ (پوئسون اسپاٹ کا روزمرہ کے حالات میں آسانی سے مشاہدہ نہیں کیا جاتا ہے، کیونکہ روشنی کے زیادہ تر روزمرہ کے ذرائع اچھے پوائنٹ ذرائع نہیں ہوتے ہیں۔ در حقیقت یہ ایک معتدل روشن ستارے کی غیر مرکوز دوربین کی تصویر میں آسانی سے نظر آتا ہے، جہاں یہ انحراف کے بجتوں کی متمرکز صف کے اندر ایک روشن مرکزی مقام کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔) تاہم، کمیٹی کے سربراہ، ڈومینیک-فرانکوئس-جین اراگو نے سوچا کہ اس تجربے کو مزید تفصیل سے انجام دینا ضروری ہے۔ اس نے 2 ملی میٹر کی دھاتی ڈسک کو موم سے شیشے کی پلیٹ میں ڈھالا۔ سب کو حیران کرتے ہوئے وہ پیش گوئی شدہ مقام کا مشاہدہ کرنے میں کامیاب ہو گیا، جس نے زیادہ تر سائنسدانوں کو روشنی کی لہر کی نوعیت پر قائل کر دیا۔ آخر میں فریسنل نے مقابلہ جیت لیا۔ اس کے بعد، روشنی کا کارپسکلر نظریہ ختم ہو گیا، جس کے بارے میں 20 ویں صدی تک دوبارہ نہیں سنا گیا۔ اراگو نے بعد میں نوٹ کیا کہ اس رجحان (جسے بعض اوقات اراگو اسپاٹ کہا جاتا ہے) کا مشاہدہ پہلے ہی جوزف-نکولس ڈیلیسل نے کیا تھا۔ دیکھیں کہ کارپسکلر تھیوری آف لائٹ فوٹو الیکٹرک ایفیکٹ ویو-پارٹیکل ڈوئلٹی حوالہ جات فوٹنوٹس حوالہ جات مداخلت طبیعیات کے تجربات