اگر آپ انجینئر ہیں یا انجینئرنگ کے طالب علم ہیں تو آپ جانتے ہیں کہ لہریں کیا ہوتی ہیں۔
ریڈیو سگنلز سے لے کر الٹراساؤنڈ امیجنگ تک، لہریں ان بہت سی ٹیکنالوجیز کا ایک اہم حصہ ہیں جو آپ ہر روز استعمال کرتے ہیں۔
لیکن کیا آپ نے کبھی سوچا ہے کہ یہ لہریں جہاں سے شروع ہوتی ہیں وہاں سے ہٹ کر کیا کرتی ہیں؟ یہیں سے شہتیر کے پھیلاؤ کا خیال آتا ہے۔
بیم اسپریڈ وہ زاویہ ہے جس پر برقی مقناطیسی یا صوتی شہتیر اپنے مرکز کے محور سے دور ہوتا ہے جب یہ کسی مواد سے گزرتا ہے۔
روشنی، سونار اور لیزر جیسے انجینئرنگ سسٹمز کو ڈیزائن کرنے اور ان کا بہترین استعمال کرنے کے لیے بیم کے پھیلاؤ کو سمجھنا اہم ہے۔
لہذا، میں اس مضمون میں بیم کے پھیلاؤ کے بارے میں بات کروں گا اور یہ انجینئرنگ کے شعبے میں کیوں ضروری ہے۔
بیم اسپریڈ کا تعارف
رسمی تعریف:
برقی مقناطیسی یا صوتی بیم کے مرکزی محور سے انحراف کا زاویہ جب یہ کسی مواد سے گزرتا ہے۔
بیم پھیلاؤ وہ مقدار ہے جو ایک برقی مقناطیسی یا صوتی شہتیر اپنے مرکز کے محور سے کسی مادے سے گزرتے ہی دور ہو جاتی ہے۔
یہ عام طور پر ڈگریوں میں ماپا جاتا ہے اور یہ ظاہر کرتا ہے کہ ایک خاص فاصلے پر منبع سے شہتیر کتنا چوڑا ہے۔
انجینئرنگ میں، بیم کا پھیلاؤ ایک اہم خیال ہے جو یہ معلوم کرنے میں مدد کرتا ہے کہ روشنی، آواز اور ریڈیو لہریں کتنی مضبوط اور کس سمت میں ہیں۔
روشنی میں بیم کا پھیلاؤ
روشنی میں، شہتیر کا پھیلاؤ اس بات کا اندازہ کرنے کا ایک طریقہ ہے کہ روشنی کے بلب کی طرح ایک ریفلیکٹر والے ذریعہ سے روشنی کتنی دور جاتی ہے۔
یہ پیمائش کرتا ہے کہ شہتیر کتنی چوڑی ہے، جس کے لیے یہ جاننا ضروری ہے کہ کیا آپ یہ فیصلہ کرنا چاہتے ہیں کہ کسی چیز یا سطح پر کتنی روشنی چمکنی ہے۔
اس بات پر منحصر ہے کہ وہ کتنے بڑے ہیں، ریفلیکٹر لیمپ میں یا تو اسپاٹ بیم یا چوڑا بیم ہوتا ہے۔
بیم کی چوڑائی وہ ہے جو اسپاٹ بیم کو فلڈ بیم سے مختلف بناتی ہے۔
دیے گئے فاصلے سے روشنی کی شہتیر کی چوڑائی معلوم کرنے کے لیے یہ آسان فارمولہ استعمال کریں: بیم اسپریڈ = بیم کا زاویہ x.018 x فاصلہ۔
مثال کے طور پر، اگر آپ یہ جاننا چاہتے ہیں کہ 120-ڈگری فلڈ لائٹ کی روشنی 15 فٹ دور سے کتنی دور تک پہنچے گی، تو آپ صرف اس فارمولے میں نمبر لگا سکتے ہیں۔
اسپاٹ لائٹس اور فلڈ لائٹس کو اکثر مینوفیکچررز قدرے مختلف طریقوں سے بیان کرتے ہیں۔
یہ جاننا کہ بیم اسپریڈ کیسے کام کرتا ہے آپ کو اپنے پروجیکٹ کے لیے صحیح آؤٹ ڈور لائٹ کا انتخاب کرنے میں مدد کرے گا۔
لمبی دوری کے لیے، ایک تنگ شہتیر جو دور جاتا ہے بہترین کام کرے گا۔
اگر آپ ماحول بنانے کے لیے وسیع بیم لائٹس کا استعمال کرنا چاہتے ہیں، تو لائٹس کے درمیان فاصلہ روشنی کے بیم پھیلنے کے قطر کے برابر یا اس سے زیادہ ہونا چاہیے۔
صوتی لہروں میں بیم کا پھیلاؤ
بیم کا پھیلاؤ الٹراساؤنڈ ٹرانسڈیوسرز میں بھی ہو سکتا ہے، جہاں اسے دور فیلڈ میں ساؤنڈ بیم کے مین لاب اور خود مین لاب کے درمیان زاویہ کے طور پر ماپا جاتا ہے۔
شہتیر کا انحراف یہ پیمائش کرنے کا ایک اور طریقہ ہے کہ صوتی توانائی اپنے منبع سے دور ہونے کے ساتھ کتنی صوتی توانائی پھیلتی ہے۔
اس کا انحصار اس بات پر ہے کہ ٹرانس ڈوسر کتنی بار استعمال ہوتا ہے اور یہ کتنا بڑا ہے۔
بیم ڈائیورجن اینگل کا موٹا اندازہ حاصل کرنے کے لیے ایپلٹ کا استعمال کیا جا سکتا ہے، جو کہ بیم کے پھیلاؤ کے زاویے کا نصف ہے۔
یہ مائع یا ٹھوس میڈیم میں قطر (D)، فریکوئنسی (F) اور آواز کی رفتار (V) کو مدنظر رکھ کر کیا جاتا ہے۔
انجینئرنگ میں بیم اسپریڈ کوئی ہنسنے والی بات کیوں نہیں ہے۔
اب بھی سمجھنا مشکل ہے؟ مجھے نقطہ نظر کو تھوڑا سا تبدیل کرنے دو:
شہتیر پھیلنے جیسی پریشان کن چیزوں کے بارے میں کس کو فکر کرنے کی ضرورت ہے؟ بس اپنی روشنی یا صوتی لہروں کو اڑتے رہنے دیں اور بہترین کی امید کریں! آخر کس کو انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں درستگی یا درستگی کی ضرورت ہے، ٹھیک ہے؟
یقیناً یہ بالکل درست نہیں ہے جیسا کہ کوئی انجینئر یا انجینئرنگ کا طالب علم جانتا ہے۔
مختلف ٹکنالوجیوں کو ڈیزائن اور بہتر بناتے وقت، بیم کا پھیلاؤ سوچنے کے لیے سب سے اہم چیزوں میں سے ایک ہے۔
لیکن بعض اوقات ہمیں یہ سمجھنے کے لیے تھوڑا سا طنزیہ مزاح کی ضرورت ہوتی ہے کہ بیم اسپریڈ جیسا تصور کتنا اہم ہے۔
اب آتے ہیں وضاحت کی طرف۔
بیم کے پھیلاؤ کو متاثر کرنے والے عوامل
وہ چیزیں جو برقی مقناطیسی اور صوتی لہروں کے پھیلنے کے طریقے کو متاثر کرتی ہیں ان کا انحصار اس مواد کی قسم پر ہے جس سے وہ سفر کر رہے ہیں۔
الٹراساؤنڈ کے لیے ٹرانس ڈوسر کا انتخاب کرتے وقت، بیم اینگل کے بارے میں سوچنا ایک اہم چیز ہے۔
بیم کا پھیلاؤ انعکاس کو کم بلند کرتا ہے کیونکہ صوتی توانائی ایک بڑے علاقے میں پھیلی ہوئی ہے۔
ٹرانسڈیوسر کی فریکوئنسی اور قطر کا بیم کی چوڑائی سے بہت زیادہ تعلق ہے۔
جب کم فریکوئنسی ٹرانسڈیوسر استعمال کیا جاتا ہے، تو بیم کا پھیلاؤ اس وقت سے زیادہ وسیع ہوتا ہے جب ہائی فریکوئنسی ٹرانسڈیوسر استعمال کیا جاتا ہے۔
جیسے جیسے ٹرانسڈیوسر کا قطر بڑھتا ہے، بیم کا پھیلاؤ سکڑتا جائے گا۔
جب صوتی شعاعیں نہیں پھیلتی ہیں، تو وہ جس شرح سے پھیلتے ہیں اس کا تعین ڈِفریکشن گتانک D سے ہوتا ہے، جو isofrequency کی سطح کے گھماؤ سے متعلق ہے۔
ٹرانس ڈوسر کے انتخاب کا حساسیت، ریزولیوشن، دخول، اور بیم کے پھیلاؤ پر بڑا اثر پڑتا ہے۔
آپریٹنگ فریکوئنسی یا ویوفارم کو تبدیل کرنے کا ایک چھوٹا اثر ہوتا ہے۔
روشنی کی لہروں میں بیم کے پھیلاؤ کو متاثر کرنے والے عوامل
ریفریکشن وہ ہوتا ہے جب روشنی کی لہر ایک مادے سے دوسرے مواد میں منتقل ہوتی ہے اور رفتار اور سمت کو تبدیل کرتی ہے۔
روشنی کی لہر کتنا جھکتی ہے اس کا انحصار اس زاویے پر ہوتا ہے جس سے یہ سطح سے ٹکراتی ہے اور دو مادّوں کے اضطراری اشارے۔
اضطراری انڈیکس یہ ظاہر کرتا ہے کہ خلا کے مقابلے میں مواد روشنی کو کتنا کم کرتا ہے۔
جب روشنی کسی پرزم سے گزرتی ہے، تو یہ دو بار جھک جاتی ہے: ایک بار جب یہ اندر جاتی ہے اور پھر جب باہر آتی ہے۔
روشنی کتنی موڑتی ہے اس کا انحصار اس کی طول موج پر ہوتا ہے، اس لیے مختلف رنگ مختلف زاویوں پر جھکتے ہیں۔
اسے بازی کہتے ہیں۔
جب روشنی شیشے کے ٹکڑے سے گزرتی ہے تو اس میں سے کچھ سطح سے اچھال جاتی ہے اور کچھ سیدھی سے گزر جاتی ہے۔
کتنی روشنی منعکس ہوتی ہے اس کا انحصار اس زاویے پر ہوتا ہے جس سے یہ سطح سے ٹکراتی ہے اور اس بات پر کہ ہوا اور شیشہ روشنی کو کیسے موڑتے ہیں۔
شیشے کے اضطراب کا اشاریہ ہوا کے مقابلے میں زیادہ ہے، اس لیے جب روشنی ہوا سے شیشے میں جاتی ہے، تو یہ سست ہو کر معمول کی طرف جھک جاتی ہے (سطح پر کھڑی ایک خیالی لکیر)۔
جب روشنی شیشے سے ہوا میں جاتی ہے تو اس کی رفتار تیز ہوتی ہے اور معمول سے ہٹ جاتی ہے۔
مختصراً، لہر جس میڈیم سے گزر رہی ہے اس کی خصوصیات، نیز ٹرانسڈیوسر کی فریکوئنسی اور سائز، وہ اہم چیزیں ہیں جو برقی مقناطیسی اور صوتی لہروں کے پھیلاؤ کو متاثر کرتی ہیں۔
انعطاف روشنی کی لہروں کی رفتار اور سمت کو تبدیل کرتا ہے جب وہ مختلف مواد سے گزرتی ہیں۔
یہ اس بات کو متاثر کرتا ہے کہ روشنی کی لہریں کتنی دور ہیں۔
یہ جاننا کہ شہتیر کے پھیلاؤ پر کیا اثر پڑتا ہے صحیح آلات کو منتخب کرنے اور مختلف انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں مطلوبہ نتائج حاصل کرنے کے لیے اہم ہے۔
بیم اسپریڈ کے استعمال
بیم کا پھیلاؤ بہت سی انجینئرنگ ایپلی کیشنز کا ایک اہم حصہ ہے، جیسے لائٹنگ، سونار سسٹم، پانی کے اندر سینسنگ ٹیکنالوجیز، اور بہت کچھ۔
یہ جاننا ضروری ہے کہ بیم کا پھیلاؤ ان ٹیکنالوجیز کو کس طرح متاثر کرتا ہے تاکہ آپ صحیح آلات کا انتخاب کر سکیں اور مطلوبہ نتائج حاصل کر سکیں۔
روشنی میں بیم کا پھیلاؤ
روشنی میں، وہ زاویہ جس پر روشنی کسی فکسچر سے نکلتی ہے اسے اس کا بیم اسپریڈ کہتے ہیں۔
اگر شہتیر چوڑا ہو تو زیادہ علاقہ کم روشنی کی شدت سے روشن ہوتا ہے۔
دوسری طرف، ایک شہتیر پھیلا ہوا ہے جو تنگ ہے چھوٹے علاقے میں زیادہ روشنی ڈالتا ہے۔
ملٹی بیم اسپریڈ ٹریک ہیڈز کے ساتھ، عینک کو حرکت دے کر موقع پر ہی بیم کا زاویہ تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
فلڈ بیم اسپریڈز کو ایک بڑے علاقے کو روشن کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جبکہ اسپاٹ بیم اسپریڈز کو کمرے کے کچھ حصوں کو نمایاں کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
مختلف قسم کی روشنیوں کے مختلف نمونے ہوتے ہیں کہ ان کی روشنی کیسے پھیلتی ہے، جو مختلف وجوہات کی بناء پر بنتی ہیں۔
اسپریڈ بیم لائٹس میں اسپاٹ لائٹس سے زیادہ وسیع بیم کا پیٹرن ہوتا ہے، جو زیادہ فوکسڈ لائٹ بیم تیار کرتی ہے جو گاڑی سے بہت آگے جا سکتی ہے۔
فوگ لائٹس سڑک پر دھند، بارش، برف، یا دھول کی تہوں سے چمک سکتی ہیں کیونکہ ان کا افقی پھیلا ہوا ہے لیکن ایک تنگ عمودی کٹ آف ہے۔
NEMA بیم اسپریڈ درجہ بندی کا نظام
نیشنل الیکٹریکل مینوفیکچررز ایسوسی ایشن (NEMA) نے اس بات کی درجہ بندی کرنے کا طریقہ نکالا کہ روشنی کیسے پھیلتی ہے۔
اس نظام کو NEMA بیم اسپریڈ کہا جاتا ہے۔
یہ ان دو کناروں سے مراد ہے جہاں روشنی کی شدت افقی اور عمودی طور پر زیادہ سے زیادہ شہتیر کی شدت کے 10% تک پھیلتی ہے اور اس بات سے تعلق رکھتی ہے کہ روشنی کی پیداوار بہت تنگ، بہت چوڑی، یا کہیں درمیان میں ہے۔
افقی اور عمودی بیم کے پھیلاؤ کے زاویے NEMA کی اقسام کے درمیان فرق بتانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔
معیاری NEMA بیم زاویہ کی درجہ بندی کا نظام صنعت میں ہر ایک کو یہ جاننے کا ایک مستقل طریقہ فراہم کرتا ہے کہ فکسچر روشنی کیسے پھیلاتے ہیں۔
NEMA کی طرف سے نامزد کردہ چھ اقسام مختلف چیزوں کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔
آپ صحیح NEMA درجہ بندی کے ساتھ فکسچر استعمال کر کے اپنے پروجیکٹ کے لیے صحیح روشنی کی تقسیم حاصل کر سکتے ہیں۔
سونار سسٹمز میں بیم اسپریڈ
سونار سسٹمز میں، بیم اسپریڈ سے مراد ٹرانسڈیوسر کے ذریعے خارج ہونے والی آواز کی لہروں کے کوریج ایریا کو کہتے ہیں۔
ملٹی بیم سونار ایک ہی وقت میں ایک سے زیادہ سونار بیم کو پنکھے کی شکل میں بھیجتا ہے جو جہاز کے نیچے اور ہر طرف نظر آتا ہے۔
سنگل بیم سونار کے مقابلے میں، یہ سمندری تہہ کے بڑے حصے کو تیزی سے اور زیادہ درستگی کے ساتھ اسکین کرنا ممکن بناتا ہے۔
مختلف تعدد سونار ڈیٹا میں تفصیل کی مختلف سطحوں کو ظاہر کرتی ہے۔
اعلی تعدد والی دالیں بہت تفصیل دکھاتی ہیں لیکن پانی کی گہرائی میں نہیں جا سکتیں۔
کم تعدد والی دالیں، دوسری طرف، پانی میں گہرائی میں جاتی ہیں لیکن کم تفصیل دکھاتی ہیں۔
زیر آب سینسنگ ٹیکنالوجیز میں بیم اسپریڈ
بیم کا پھیلاؤ پانی کے اندر سینسنگ کے لیے ٹیکنالوجیز کو بھی متاثر کرتا ہے، جیسے وزیبل لائٹ کمیونیکیشن (UVLC)۔
UVLC فریکوئنسی رینج 450 اور 550 nm کے درمیان استعمال کرتا ہے کیونکہ سمندری پانی میں ریڈیو فریکوئنسی سگنلز اپنی طاقت بہت تیزی سے کھو دیتے ہیں۔
یہ لوگوں کے لیے پانی کے اندر بات کرنا ممکن بناتا ہے، حالانکہ سمندری پانی کا درجہ حرارت ہمیشہ ایک جیسا نہیں ہوتا ہے اور جب لہریں اس سے ٹکراتی ہیں تو ہل حرکت کرتی ہے۔
مختصراً، شہتیر کا پھیلاؤ بہت سے انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں سوچنے کے لیے ایک اہم چیز ہے، جیسے کہ روشنی، سونار سسٹمز، اور پانی کے اندر کیا ہو رہا ہے اس کو محسوس کرنے کے لیے ٹیکنالوجیز۔
یہ جاننا ضروری ہے کہ بیم کا پھیلاؤ ان ٹیکنالوجیز کو کس طرح متاثر کرتا ہے تاکہ آپ صحیح آلات کا انتخاب کر سکیں اور مطلوبہ نتائج حاصل کر سکیں۔
مختلف حالات میں بیم کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرنے یا تبدیل کرنے کے لیے کون سے طریقے استعمال کیے جا سکتے ہیں؟
بیم کی تشکیل اور اسٹیئرنگ
بیم کی تشکیل اور اسٹیئرنگ ایک اہم تکنیک ہے جو بہت سے جدید آلات میں استعمال ہوتی ہے، جیسے کیمرہ لینز اور آپٹیکل ٹویزر۔
اس طریقہ میں، بیم کو مختلف طریقوں سے تبدیل کیا جاتا ہے تاکہ مطلوبہ پھیلاؤ حاصل کیا جا سکے۔
شہتیر کی شکل کو تبدیل کرنے کا ایک مقبول طریقہ ڈفریکٹیو آپٹیکل عناصر (DOEs) کا استعمال ہے۔
DOEs تبدیل کر سکتے ہیں کہ کس طرح شہتیر کو فیز اور طول و عرض کے لحاظ سے پھیلایا جاتا ہے تاکہ شہتیر کو پھیلایا جا سکے جس کی ضرورت ہے۔
اس کے علاوہ، ہولوگرافک آپٹیکل ٹوئیزر کمپیوٹر کی طرف سے بنائے گئے ہولوگرامس کو شکل دینے کے لیے استعمال کرتے ہیں اور 3D جگہ میں جال بنانے کے لیے روشنی کی شعاعوں کو ڈائریکٹ کرتے ہیں۔
ڈائی الیکٹرک میٹاسرفیسس
ڈائی الیکٹرک میٹا سرفیسز ایک طول موج سے چھوٹی ساختوں کی پتلی، انسانی ساختہ تہیں ہیں جو روشنی کے رویے کو اس کے اضطراری اشاریہ، مدت، واقعہ کے زاویہ، اور کراس سیکشن کی شکل کی بنیاد پر بدل سکتی ہیں۔
وہ بیم کی طاقت، مرحلے، اور پولرائزیشن کو تبدیل کر سکتے ہیں، جس سے وہ بیم کے پیچیدہ نمونے بنا سکتے ہیں۔
لینسز، ریفلیکٹرز، اور ڈفریکشن گریٹنگز
کچھ حالات میں، عینک، ریفلیکٹر، یا ڈفریکشن گریٹنگز کا استعمال یہ کنٹرول کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے کہ بیم کتنی دور تک پھیلتی ہے۔
لینس شہتیر کی شکل بدل کر اسے تنگ یا چوڑا بنا سکتے ہیں، اور ریفلیکٹرز شہتیر کو ایک خاص سمت میں موڑ سکتے ہیں۔
ڈفریکشن گریٹنگز شہتیر کو ایک سے زیادہ شہتیر میں تقسیم کر سکتی ہیں یا اسے ایک خاص پیٹرن میں موڑ سکتی ہیں۔
یپرچر یا ایرس
کھلنے کے سائز کو تبدیل کرکے، شہتیر کا سائز تبدیل کرنے کے لیے ایک یپرچر یا ایرس استعمال کیا جا سکتا ہے۔
فوٹو گرافی میں، یہ طریقہ اکثر یہ کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے کہ کیمرے میں کتنی روشنی آتی ہے اور فیلڈ کی صحیح گہرائی حاصل کی جاتی ہے۔
ورک پیس یا لیزر کو منتقل کرنا
کاٹنے یا ویلڈ کرنے کے لیے لیزر کا استعمال کرتے وقت، مثال کے طور پر، بیم کو ورک پیس یا لیزر کو حرکت دے کر تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
یہ طریقہ کٹ یا ویلڈ بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جو کہ بہت درست ہیں اور یہ کنٹرول کرنے کے لیے کہ بیم کتنی دور تک پھیلتی ہے۔
پارٹیکل ایکسلریٹر
پارٹیکل ایکسلریٹر بیم کے پھیلاؤ کو کئی طریقوں سے کنٹرول یا تبدیل کر سکتے ہیں۔
ان میں انجیکشن اور نکالنے کے طریقے، بیم کولنگ، سپن ٹرانسپورٹ، پولرائزیشن، فرسٹ ٹرن اینالیسس، قریب ترین ٹیون اپروچ، سم گونج کی تلافی، اور کپلنگ گونج کے قریب اخراج شامل ہیں۔
یہ طریقے اس بات کو یقینی بنانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں کہ بیم مستحکم، اچھی طرح مرکوز اور صحیح جگہ پر ہے۔
آخر میں، بیم کے پھیلنے کے طریقے کو کنٹرول کرنے یا تبدیل کرنے کے بہت سے طریقے ہیں، اور ایسا کرنے کا بہترین طریقہ درخواست اور ضروریات پر منحصر ہے۔
یہ ضروری ہے کہ آپ جس بیم کو پھیلانا چاہتے ہیں اسے حاصل کرنے کے لیے صحیح تکنیک کا انتخاب کریں اور اس بات کو یقینی بنائیں کہ ایپلیکیشن کام کرتی ہے۔
بیم کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرنے اور جوڑ توڑ کی تکنیک
بیم کا پھیلاؤ بہت سے انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں ایک اہم عنصر ہے، بشمول لائٹنگ، سونار سسٹم، اور پارٹیکل ایکسلریٹر۔
مختلف ایپلی کیشنز بیم کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرنے یا تبدیل کرنے کے مختلف طریقوں کا مطالبہ کرتی ہیں۔
بیم کے پھیلاؤ کا حساب لگانا
آپ بیم کے زاویہ کو 0.018 کی مستقل قدر سے اور پھر فاصلے سے ضرب دے کر اپنے لائٹنگ ڈیزائن کے لیے صحیح بیم پھیلاؤ کا آسانی سے پتہ لگا سکتے ہیں۔
مثال کے طور پر، اگر آپ 10° بیم کے کوریج ایریا (اسپاٹ سائز) کا پتہ لگانا چاہتے ہیں جو ڈیک سے 25 فٹ اوپر نصب ہے (تھرو فاصلہ)، تو آپ یہ فارمولہ استعمال کر سکتے ہیں: 10° x 0.018 x 25 ft = 4.5 فٹ
اس بات پر منحصر ہے کہ وہ کتنے بڑے ہیں، ریفلیکٹر لیمپ میں یا تو اسپاٹ بیم یا فلڈ بیم ہوسکتا ہے۔
دونوں قسموں کا ہونا آپ کو اپنی پراپرٹی کو روشن کرنے کے مزید طریقے فراہم کرتا ہے۔
اپنی جگہ کے لیے بلب کا انتخاب کرتے وقت سوچیں کہ آپ کس قسم کا ماحول بنانا چاہتے ہیں۔
اسپاٹ لائٹس عام طور پر ایک تنگ بیم والے بلب ہوتے ہیں، جیسے 12°۔
فلڈ یا واش لائٹس ایک وسیع بیم والے بلب ہیں، جیسے 60° یا اس سے زیادہ۔
بیم کی تشکیل اور اسٹیئرنگ
بیم کی تشکیل اور اسٹیئرنگ بہت سی جدید ٹیکنالوجیز کا ایک اہم حصہ ہے، جیسے آپٹیکل ٹویزر اور کیمرہ لینز۔
آپٹیکل عناصر جیسے لینس، آئینے، اور گریٹنگز کا استعمال بیم کی شکل کو تبدیل کرنے اور اسے ایک خاص سمت میں لے جانے یا اسے کسی ہدف پر مرکوز کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
یہ طریقہ مختلف اضطراری اشاریوں، ادوار، واقعہ کے زاویوں، اور ڈائی الیکٹرک میٹا سرفیس میں کراس سیکشنل شکلوں کے ساتھ بیم کو کنٹرول کرنے کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔
بیم کے پھیلاؤ کو کم کرنا
الٹراساؤنڈ ٹیکنالوجی میں، آپ ہائی فریکوئنسی والے ٹرانسڈیوسر کا استعمال کر کے یا ٹرانس ڈوسر کے قطر کو بڑا کر کے بیم کو چھوٹا کر سکتے ہیں۔
روشنی کے شہتیر کے ذریعے آپٹیکل طور پر پھنسے ہوئے مائیکرو اسفیئر کو منتقل کرنے سے، یہ کنٹرول کرنا ممکن ہے کہ آپٹو فلائیڈک ڈیوائس میں بیم کس طرح حرکت کرتی ہے۔
پارٹیکل ایکسلریٹر کے پاس بیم کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرنے یا تبدیل کرنے کے بہت سے طریقے ہیں، جیسے انجیکشن اور نکالنے کے طریقے، بیم کولنگ، اسپن ٹرانسپورٹ، پولرائزیشن، فرسٹ ٹرن تجزیہ، قریب ترین ٹیون اپروچ، سم گونج کی تلافی، اور کپلنگ گونج کے قریب اخراج۔
بیم کو تنگ کرنے کے درج ذیل طریقے بھی ہیں:
بیم ایکسپینڈر کا استعمال: بیم کے پھیلاؤ کو بیم کے فرق کو کم کرنے اور اس بات کو یقینی بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے کہ جب آؤٹ پٹ بیم بہت دور ہو تو بیم کا قطر ایک خاص حد سے زیادہ نہ جائے۔
سسٹم کے اندر شہتیر کو بڑا بنانے سے، ان پٹ کا قطر بڑھتا ہے، جس سے ڈائیورجن چھوٹا ہوتا ہے۔
- کولیمیٹر کا استعمال: ایک کولیمیٹر کا استعمال لیزر بیم کے پھیلاؤ کو کم کرنے اور اسے مزید کولیمیٹر بنانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔
- چھوٹے یپرچر کا استعمال: لیزر بیم جس سوراخ سے گزرتی ہے اس کا سائز متاثر کر سکتا ہے کہ شہتیر کتنی دور ہے۔
زیادہ تر وقت، ایک چھوٹا یپرچر بیم کو کم پھیلائے گا۔
- لمبی فوکل لینتھ والے لینس کا استعمال: لمبی فوکل لینتھ والی لینس کا استعمال لیزر بیم کو ایک چھوٹی جگہ پر فوکس کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے، جو بیم کے پھیلاؤ کو کم کر سکتا ہے۔
یہ ذہن میں رکھنا ضروری ہے کہ یہ تکنیک بیم کے پھیلاؤ کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہیں، لیکن وہ صرف اتنا ہی کر سکتی ہیں۔
اس کے علاوہ، کچھ تکنیک دیگر نظری خرابیوں کا سبب بن سکتی ہیں، جیسے کروی خرابی، جو بیم کے معیار کو کم کر سکتی ہے۔
سسٹم کی ضروریات کے بارے میں احتیاط سے سوچنا اور بیم کے پھیلاؤ کو کم کرنے کے لیے صحیح طریقہ کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔
صوتی بیم دور کے میدان میں پھیل گئی۔
کئی چیزیں اس بات پر اثر انداز ہوتی ہیں کہ صوتی شعاع دور کے میدان میں کیسے پھیلتی ہے۔
ان میں الٹراساؤنڈ سورس کا سائز اور شکل، بیم کی فریکوئنسی، بیم کس طرح فوکس کیا جاتا ہے، اور ٹرانس ڈوسر کا سائز یا اپرچر شامل ہیں۔
دور کا میدان
دور کا میدان وہ علاقہ ہے جہاں شہتیر کا قطر منبع سے ایک نزدیکی زون کی لمبائی سے زیادہ دور ہوتا ہے۔
ٹرانس ڈوسر قطر اور الٹراساؤنڈ کی فریکوئنسی
صوتی شہتیر دور کے میدان میں کتنا پھیلتا ہے اس کا انحصار ٹرانسڈیوسر کے سائز پر ہوتا ہے، جسے یپرچر کہتے ہیں، اور آواز کی لہروں کی فریکوئنسی۔
زیادہ فریکوئنسی آواز پیدا کرنے والے بڑے قطر کے کرسٹل ایسے شہتیر پیدا کرتے ہیں جو دور کے میدان میں کم ہٹتے ہیں۔
چھوٹے قطر اور کم فریکوئنسی والے کرسٹل ایسے شہتیر بناتے ہیں جو بہت دور کے میدان میں پھیلے ہوئے ہوتے ہیں۔
الٹراساؤنڈ ماخذ کا سائز اور شکل
شہتیر کی چوڑائی، فریسنل زون کی لمبائی، اور قریب کے میدان سے آگے ہٹنے کا زاویہ الٹراساؤنڈ سورس کے سائز سے متاثر ہوتا ہے۔
ایک ٹرانسڈیوسر کے لیے جس میں کوئی توجہ مرکوز نہیں کی جاتی ہے، فریسنل زون کی لمبائی کا تعین ٹرانسڈیوسر کے قطر اور طول موج سے کیا جاتا ہے۔
بیم فوکس کرنا
جس طرح سے شہتیر پر توجہ مرکوز کی جاتی ہے اس سے یہ بھی بدل جاتا ہے کہ یہ دور کے میدان میں کیسا لگتا ہے۔
شہتیر کو فوکس کرنے سے شہتیر دور کے میدان میں کم پھیل سکتا ہے۔
دوسری طرف ایک ٹرانسڈیوسر کا استعمال جو بیم پر فوکس نہیں کرتا ہے، شہتیر کو زیادہ پھیلاتا ہے۔
مختصراً، ٹرانسڈیوسر کا قطر یا یپرچر، الٹراساؤنڈ کی فریکوئنسی، الٹراساؤنڈ ماخذ کا سائز اور شکل، اور جس طرح سے شہتیر پر فوکس کیا جاتا ہے، یہ سب اس بات پر اثر انداز ہوتے ہیں کہ صوتی شہتیر اس کے دور کے میدان میں کتنا پھیلتا ہے۔
ان عوامل کے بارے میں جان کر، انجینئرز اور محققین الٹراساؤنڈ سسٹم بنا سکتے ہیں جو ان کی ضروریات کے لیے بہترین کام کرتے ہیں۔
طول موج، نیئر فیلڈ، بیم اسپریڈ کیلکولیشنز
مشورہ: اگر آپ کو ضرورت ہو تو کیپشن بٹن آن کریں۔ اگر آپ بولی جانے والی زبان سے واقف نہیں ہیں تو ترتیبات کے بٹن میں "خودکار ترجمہ" کا انتخاب کریں۔ آپ کی پسندیدہ زبان ترجمہ کے لیے دستیاب ہونے سے پہلے آپ کو ویڈیو کی زبان پر کلک کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔
نتیجہ
جیسا کہ ہم شہتیر کے پھیلاؤ پر اس بحث کو ختم کرتے ہیں، اس تصور کے انجینئرنگ کی دنیا پر گہرے اثرات پر غور کرنے کے لیے ایک لمحہ نکالنے کے قابل ہے۔
اگر آپ اسٹیڈیم کے لیے روشنی کے نظام کو ڈیزائن کرنا چاہتے ہیں، آبدوزوں کے لیے سونار امیجنگ کو بہتر بنانا چاہتے ہیں، یا طبی استعمال کے لیے لیزر ٹیکنالوجی بنانا چاہتے ہیں تو بیم اسپریڈ ایک بہت اہم تصور ہے۔
انجینئر مختلف مواد سے گزرتے ہوئے لہروں کے برتاؤ کو احتیاط سے کنٹرول اور تبدیل کر کے کام کر سکتے ہیں جو پہلے سے کہیں زیادہ درست اور موثر ہے۔
اس لیے، اگلی بار جب آپ کسی انجینئرنگ پروجیکٹ پر کام کر رہے ہوں، تو بیم کے پھیلاؤ کی طاقت کو ذہن میں رکھیں اور یہ آپ کو اپنے مقاصد تک پہنچنے میں کس طرح مدد کر سکتا ہے۔
تھوڑی تخیل اور تخلیقی صلاحیتوں کے ساتھ، آپ جو کچھ کر سکتے ہیں اس کی واقعی کوئی حد نہیں ہے۔
پر اشتراک کریں…
