تجرباتی تجزیہ کی تکنیک - برقی مقناطیسی تابکاری اور مادے کے درمیان تعامل
1. روشنی کو جذب کرنا
جب ایٹم، سالمے، یا آئن فوٹان کی توانائی کو جذب کرتے ہیں اور ان کی بنیادی توانائی اور پرجوش ریاستی توانائی کے درمیان فرق Δ E=mv کو پورا کرتے ہیں، تو وہ زمینی حالت سے پرجوش حالت میں منتقل ہو جائیں گے، اور اس عمل کو کہا جاتا ہے۔ جذب جذب سپیکٹرا کا مطالعہ نمونے کی ساخت، مواد اور ساخت کا تعین کر سکتا ہے۔ جذب سپیکٹروسکوپی کی بنیاد پر قائم کردہ تجزیاتی طریقہ کو جذب سپیکٹروسکوپی کہا جاتا ہے۔
2. روشنی کا اخراج
جب کوئی مادہ توانائی جذب کرتا ہے اور زمینی حالت سے پرجوش حالت میں منتقل ہوتا ہے، پرجوش حالت غیر مستحکم ہوتی ہے اور تقریباً 10-8 سیکنڈ کے بعد زمینی حالت میں واپس آجاتی ہے۔ اس مقام پر اگر توانائی روشنی کی شکل میں خارج ہوتی ہے تو اس عمل کو اخراج کہا جاتا ہے۔
3. روشنی کا بکھرنا
جب روشنی کسی میڈیم سے گزرتی ہے تو اخراج کا رجحان ہوتا ہے۔ جب درمیانے ذرات کا سائز (جیسے ایملشن، سسپنشن، کولائیڈل محلول) روشنی کی طول موج کے برابر ہوتا ہے، تو خارج ہونے والی روشنی کی شدت بڑھ جاتی ہے، جسے ٹنڈال اثر کے طور پر ننگی آنکھ سے بھی دیکھا جا سکتا ہے۔ بکھری ہوئی روشنی کی شدت واقعہ روشنی کی لمبائی کے مربع کے الٹا متناسب ہے، اور اسے پولیمر مالیکیولز اور کولائیڈل ذرات کے سائز اور شکل کے مطالعہ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جب میڈیم کے مالیکیول روشنی کی طول موج سے چھوٹے ہوتے ہیں تو Rayleigh M9 کا اخراج ہوتا ہے۔ یہ بکھرنا فوٹوون اور سالماتی مالیکیولز کے درمیان لچکدار تصادم کی وجہ سے ہوتا ہے۔ تصادم کے دوران توانائی کا کوئی تبادلہ نہیں ہوتا ہے، صرف فوٹوون کی حرکت کی سمت تبدیل ہوتی ہے، اس لیے بکھری ہوئی روشنی کی فریکوئنسی میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، اور بکھری ہوئی روشنی کی شدت واقعے کی روشنی کی طول موج کی چوتھی طاقت کے الٹا متناسب ہوتی ہے۔ جب فوٹون درمیانے درجے کے مالیکیولوں سے غیر لچکدار طور پر ٹکراتے ہیں، تو وہ نہ صرف اپنی حرکت کی سمت بدلتے ہیں بلکہ توانائی کا تبادلہ بھی کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں بکھری ہوئی روشنی کی تعدد میں تبدیلی آتی ہے۔ بکھرنے والے اس رجحان کو Raman scattering کا نام دیا گیا ہے۔
4. ریفلیکشن اور ریفریکشن
جب روشنی درمیانے درجے (1) سے دوسرے میڈیم (2) کے انٹرفیس میں شعاع کرتی ہے، تو کچھ روشنی انٹرفیس میں سمت بدلتی ہے اور انٹرفیس (1) کی طرف واپس آتی ہے، جسے روشنی کی عکاسی کہا جاتا ہے۔ روشنی کا ایک اور حصہ سمت بدلتا ہے اور درمیانے درجے میں داخل ہوتا ہے (2) r کے زاویہ پر (اضافی زاویہ)، جسے روشنی کا اضطراب کہا جاتا ہے۔
5. مداخلت
بعض حالات میں، روشنی کی لہریں ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کریں گی۔ جب انہیں سپرمپوز کیا جاتا ہے، تو وہ ایک جامع لہر پیدا کریں گے جس کی شدت ہر لہر کے مرحلے پر منحصر ہوتی ہے۔ جب دو لہروں کے درمیان مرحلے کا فرق 180 ڈگری ہے، تو زیادہ سے زیادہ تباہ کن مداخلت ہوتی ہے۔ جب دو لہریں مرحلے میں ہوتی ہیں تو زیادہ سے زیادہ تعمیری مداخلت ہوتی ہے۔ مداخلت کے رجحان کے ذریعے، روشن اور سیاہ پٹیوں کو حاصل کیا جا سکتا ہے. اگر دو لہریں ایک دوسرے کو مضبوط کرتی ہیں تو روشن دھاریاں نظر آئیں گی۔ اگر وہ ایک دوسرے کو منسوخ کر دیتے ہیں تو سیاہ دھاریاں نظر آئیں گی۔
6. تفریق
رکاوٹوں یا تنگ دروں سے گزرتے وقت روشنی کی لہریں اپنی سیدھی لکیر سے ہٹ جانے کے رجحان کو diffraction phenomenon کہتے ہیں۔ یہ مداخلت کا نتیجہ ہے۔
