Chapter 6

6.1 विवर्तन का परिचय

विवर्तन (Diffraction) वह घटना है जिसमें तरंगें किसी बाधा या संकीर्ण छिद्र से गुजरने पर मुड़ जाती हैं और उनके मार्ग में परिवर्तन होता है। ठोस अवस्था भौतिकी में विवर्तन का अध्ययन मुख्यतः क्रिस्टल संरचना की जांच के लिए किया जाता है। जब प्रकाश या एक्स-रे जैसी तरंगें क्रिस्टल पर गिरती हैं, तो वे क्रिस्टल के परमाणुओं द्वारा विवर्तित होती हैं, जिससे विशिष्ट पैटर्न बनता है। विवर्तन के सिद्धांत को समझने के लिए हमें तरंगों की प्रकृति, क्रिस्टल की संरचना और तरंग-क्रिस्टल की पारस्परिक क्रिया को जानना आवश्यक है। विवर्तन का प्रयोग पदार्थ की आंतरिक संरचना का पता लगाने के लिए किया जाता है।

• विवर्तन तरंगों की एक मौलिक घटना है।
• विवर्तन से तरंगों का मार्ग बदलता है।
• क्रिस्टल संरचना की जांच में विवर्तन का प्रयोग होता है।
• विवर्तन पैटर्न से परमाणु व्यवस्था का पता चलता है।
• विवर्तन एक्स-रे, इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रॉन आदि के लिए लागू होता है।
• 📌 विवर्तन: तरंगों का बाधा या छिद्र से गुजरने पर मुड़ना।
• 📌 क्रिस्टल: परमाणुओं की नियमित व्यवस्था।

6.2 विवर्तन के प्रकार

विवर्तन मुख्यतः दो प्रकार के होते हैं: फ्रेनल विवर्तन (Fresnel Diffraction) और फ्राउनहोफर विवर्तन (Fraunhofer Diffraction)। फ्रेनल विवर्तन में स्रोत और स्क्रीन दोनों बाधा के समीप होते हैं, जबकि फ्राउनहोफर विवर्तन में स्रोत और स्क्रीन बहुत दूर होते हैं या लेंस का उपयोग किया जाता है। क्रिस्टल विवर्तन में फ्राउनहोफर विवर्तन का प्रयोग अधिक होता है क्योंकि इसमें पैटर्न स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। क्रिस्टल विवर्तन में तरंगों का क्रिस्टल के नियमित परमाणु जाल से परावर्तन और विवर्तन होता है, जिससे विशिष्ट पैटर्न बनता है।

• फ्रेनल विवर्तन में स्रोत और स्क्रीन पास होते हैं।
• फ्राउनहोफर विवर्तन में स्रोत और स्क्रीन दूर होते हैं।
• क्रिस्टल विवर्तन में फ्राउनहोफर विवर्तन का प्रयोग होता है।
• विवर्तन पैटर्न से क्रिस्टल की संरचना ज्ञात होती है।
• विवर्तन के प्रकार प्रयोग की आवश्यकता अनुसार चुने जाते हैं।
• 📌 फ्रेनल विवर्तन: पास स्रोत-स्क्रीन के साथ विवर्तन।
• 📌 फ्राउनहोफर विवर्तन: दूर स्रोत-स्क्रीन के साथ विवर्तन।