Whispering-gallery wave
ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳು, ಅಥವಾ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ವಿಧಾನಗಳು, ಒಂದು ರೀತಿಯ ಅಲೆಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವು ನಿಮ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸುತ್ತಲೂ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಮೂಲತಃ ಸೇಂಟ್ ಪಾಲ್ಸ್ ಕ್ಯಾಥೆಡ್ರಲ್ನ ಪಿಸುಗುಟ್ಟುವ ಗ್ಯಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳಿಗಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾದ ಅವು ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಇತರ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು, ವಿನಾಶಕ ಪರೀಕ್ಷೆ, ಲೇಸಿಂಗ್, ಕೂಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿವೆ. ಪರಿಚಯ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಸೇಂಟ್ ಪಾಲ್ಸ್ ಕ್ಯಾಥೆಡ್ರಲ್ ಪ್ರಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಸುಮಾರು 1878 ರಲ್ಲಿ ಲಾರ್ಡ್ ರೇಲೇ ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅವರು ಗುಮ್ಮಟದಾದ್ಯಂತ ಪಿಸುಗುಟ್ಟುವಿಕೆಯನ್ನು ಕೇಳಬಹುದು ಆದರೆ ಯಾವುದೇ ಮಧ್ಯಂತರ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ ಎಂಬ ಹಿಂದಿನ ತಪ್ಪು ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪರಿಷ್ಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಗ್ಯಾಲರಿಯ ಸ್ವರಮೇಳಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಊಹಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿತವಾದ ಧ್ವನಿ ಕಿರಣಗಳ ಸರಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಯಾಣಿಸುವ ಪಿಸುಗುಟ್ಟುವಿಕೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಅವರು ವಿವರಿಸಿದರು. ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡು ಧ್ವನಿಯು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಧ್ವನಿಯ ಬಿಂದುವಿನ ಮೂಲದಂತೆ ವಿಲೋಮ ಚೌಕಕ್ಕಿಂತ ದೂರದ ವಿಲೋಮವಾಗಿ ಮಾತ್ರ ತೀವ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯಬೇಕು. ಗ್ಯಾಲರಿಯ ಸುತ್ತಲೂ ಪಿಸುಗುಟ್ಟಿದ ಮಾತುಗಳು ಕೇಳಿಬರುತ್ತಿರುವುದಕ್ಕೆ ಇದು ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ರೇಲೇ 1910 ಮತ್ತು 1914ರಲ್ಲಿ ಸೇಂಟ್ ಪಾಲ್ಸ್ಗಾಗಿ ತರಂಗ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಕುಹರದೊಳಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ತರಂಗ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅನುರಣನದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ; ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್ಗಳಂತೆಯೇ ಶಬ್ದವು ಕೆಲವು ಪಿಚ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು. ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಶಬ್ದವು ಮೋಡ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಬಿಜಾಪುರದ ಗೋಲ್ ಗುಂಬಜ್ ಮತ್ತು ಬೀಜಿಂಗ್ನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ವರ್ಗದ ದೇವಾಲಯದಂತಹ ಅನೇಕ ಇತರ ಸ್ಮಾರಕಗಳು ಪಿಸುಗುಟ್ಟುವ-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದಲ್ಲಿ, ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಮೇಲ್ಮೈ ನೇರವಾದಾಗ ಅವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದು ವಕ್ರತೆಯ ಅನಂತ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಮಿತಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳು ಗೋಡೆಯ ವಕ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಧ್ವನಿಗಾಗಿ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳು ವಿವಿಧ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಇಡೀ ಭೂಮಿಯ ಅಥವಾ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಕಂಪನಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ದ್ರವದಿಂದ ತುಂಬಿದ ರಂಧ್ರಗಳ ಸುತ್ತ ಹರಿದಾಡುವ ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳನ್ನು ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಅವುಗಳನ್ನು ಘನ ಸಿಲಿಂಡರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಗೋಳಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗಿದೆ, ಸಂವೇದನೆಯಲ್ಲಿನ ಅನ್ವಯಗಳೊಂದಿಗೆ, ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಲರಿ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಂಡರ್ಗಳಿಗಿಂತ ಗೋಳಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ವಿವರ್ತನೆಯ (ಪಾರ್ಶ್ವ ತರಂಗ ಹರಡುವಿಕೆ) ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ನಂತರ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸರಿದೂಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳು ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ತರಂಗಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಗಾಜಿನ ಗೋಳಗಳು ಅಥವಾ ಟೋರಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಲೇಸಿಂಗ್, ಆಪ್ಟೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಕೂಲಿಂಗ್, ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಬಾಚಣಿಗೆ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ನಲ್ಲಿನ ಅನ್ವಯಗಳೊಂದಿಗೆ. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಒಟ್ಟು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನದಿಂದ ಬಹುತೇಕ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ, ಇದು 1010 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಯೂ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗಿಂತ ಬಹಳ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಸುಮಾರು 104, ಇದನ್ನು ಧ್ವನಿಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದೇ ರೀತಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಟನಲಿಂಗ್ಗೆ ಹೋಲುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಿಂದಾಗಿ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಲರಿ ರೆಸೊನೇಟರ್ನಲ್ಲಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳು ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ ನಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪಿಸುಗುಟ್ಟುವ ಗ್ಯಾಲರಿ ಮೋಡ್ನೊಳಗಿನ ಬೆಳಕು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ವಿಕಿರಣದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ನಷ್ಟದ ಮಾರ್ಗವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತರಂಗಮಾರ್ಗ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಸಂಶೋಧನೆಯಿಂದ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಟನಲಿಂಗ್ ರೇ ಅಟೆನ್ಯುಯೇಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯೂ ಅಂಶವು ಅಲೆಗಳ ಕೊಳೆಯುವ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೇಲ್ಮೈ ಚದುರುವಿಕೆಯ ದರ ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲರಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ತರಂಗ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಎರಡಕ್ಕೂ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾದ ಗ್ಯಾಲರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕುಗಾಗಿ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗಗಳು ವೃತ್ತದಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಅಂತಹ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳು, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ಗಳು, ಟೆರಾಹರ್ಟ್ಜ್ ವಿಕಿರಣ, ಅತಿಗೆಂಪು ವಿಕಿರಣ, ನೇರಳಾತೀತ ತರಂಗಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳಂತಹ ಇತರ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಸಹ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ತ್ವರಿತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಲ್ಯಾಬ್-ಆನ್-ಚಿಪ್ ಸಾಧನಗಳ ಪೋರ್ಟಬಿಲಿಟಿ ಮತ್ತು ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಲರಿ ಮೋಡ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅನೇಕ ಸಮಗ್ರ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಲರಿ ಮೋಡ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮಿವೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಒದಗಿಸುವ ಸಮರ್ಥ ಮಾದರಿ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸ್ಡ್ ಅನಲೈಟ್ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಅನೇಕ ಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವೇದನಾ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಏಕ ಕಣ ಅಥವಾ ಜೈವಿಕ ಅಣುವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು. ಇತರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಮ್ಯಾಟರ್ ತರಂಗಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಕಂಪನಗಳಿಗೆ ವಿವರಣೆಯಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸೋಪ್ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳ ಕಂಪನಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ತೆಳುವಾದ ಫಲಕಗಳ ಕಂಪನಗಳಲ್ಲಿ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಲರಿ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಸಹ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ಘಟನೆಯ ದಿಗಂತದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ತರಂಗಗಳ ಸಾದೃಶ್ಯಗಳು ಸಹ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮಿಶ್ರತಳಿಯೊಂದನ್ನು ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅದೇ ರೀತಿ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿನ ಎಕ್ಸೈಟಾನ್-ಪೋಲಾರಿಟಾನ್ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗ್ಯಾಲರಿಗಳನ್ನು ಸಹ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಬಲವಾದ ಮೋಡ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಘನ-ದ್ರವ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್-ಗ್ಯಾಲರಿ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಸ್ಪರಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಲರಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರಿಂಗ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರಲ್ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ಸ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಇನ್ವೆಸ್ಟಿಗೇಷನ್ಸ್ ಆಫ್ ವಿಸ್ಪರ್ ಗ್ಯಾಲರಿ ಮಿರರ್ಸ್ ಫಾರ್ ಇ. ಯು. ವಿ ಮತ್ತು ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ, ಟಿ. ವೈ. ಹಂಗ್ ಮತ್ತು ಪಿ. ಎಲ್. ಹೇಗೆಲ್ಸ್ಟೀನ್ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ಸ್ ಅಲೆಗಳು