6.2 Lasertyper. Color-center. Ruby. Solidstate. Nd-Glass Nd-YAG. Neodymium Ytterbium. Yb-Fibre. HeNe. Neutral. Ion Gas. Ar + Ion

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "6.2 Lasertyper. Color-center. Ruby. Solidstate. Nd-Glass Nd-YAG. Neodymium Ytterbium. Yb-Fibre. HeNe. Neutral. Ion Gas. Ar + Ion"

Transkript

1 6.2 Lasertyper Det finns ungefär 600 olika lasertyper. Det lasrande mediet kan bestå av en fast kropp, en gas, en vätska eller en halvledare. I Figur 6-4 visas ett sätt att klassificera olika lasertyper beroende på dess lasermedium. Color-center Solidstate Ruby Neodymium Ytterbium Nd-Glass Nd-YAG Yb-Fibre Neutral HeNe Ion Gas Ar + Gas Ion Metal Vapou Lasertyper Liquid Chemical Free-electron Molecular Gas Vibra- Rota Vibronic Excimer CO 2 CO N 2 ArF KrF XeCl XeF Semiconductor Diod Figur 6-4. Olika lasertyper Av de totalt ca 600 olika lasertyperna är det endast ett fåtal som är användbara för materialbearbetning, nämligen; Diod, Nd:YAG, YB:YAG, Nd:Glas, Excimer och CO 2 -laser. Samtliga dessa lasrar, utom Excimer och Nd:Glas-lasrarna, kommer att beskrivas i detta kapitel. Excimer- och Nd:Glas-laser har en mycket begränsad användning som bearbetningslaser lamppumpad Nd:YAG-laser I en Nd-laser tillförs energin genom att ett fast material dopat med Nd-joner belyses av en lampa, se Figur 6-5. Kristallen omges av en elliptisk cylinderspegel, som invändigt är belagd med något högreflektivt material, vanligtvis guld eller keramik. I ellipsens ena fokus befinner sig kristallen och i den andra en avlång blixtlampa. Allt ljus som sänds ut av lampan reflekteras till laserstaven där det absorberas och åstadkommer populationsinversionen. Utanför stavändarna, finns en 100% reflektiv spegel och en delvis transparent spegel som släpper igenom de fotoner som bildar den utgående laserstrålen. Staven och blixtlamporna kyls noggrant (verkningsgraden är 3-5%) för att undvika termisk distorsion och termisk fokusering (staven fokuserar den utgående laserstrålen) av staven, vilket skulle försämra strålkvaliteten och samtidigt utsätta staven för sprickrisk. Kylningen

2 sker normalt genom att avjoniserat vatten cirkuleras i ett slutet system, som via en värmeväxlare är anslutet till ett externt kylsystem. Reflektor Nd-dopad stav av glas eller YAG Spegel Spegel Lampa Nd-dopad stav av Lampa Lampa Nd:YAG dual elliptic Figur 6-5 Olika resonatorkonstruktioner för Nd-lasern. I praktiken är det svårt att få en laser att fungera med endast två energinivåer. I Nd:YAGlasern används fyra energinivåer hos det aktiva ämnet neodym-jonen (Nd 3+ ). Genom tillförsel av energi i form av ljus, exciteras neodymjonerna till nivån E 4, som har mycket kort livslängd, dvs. jonerna förblir där bara en kort tid. Nivå E 4 deexciteras termiskt till nivå E 3, som har lång livslängd, så att många joner kan befinna sig i detta energitillstånd. Den underliggande nivån E 2, har återigen kort livslängd, därifrån återgår jonerna till grundnivån E 1, genom värmestrålning. På detta sätt åstadkommes en populationsinversion mellan nivå E 3 och E 2, varmed förutsättningarna för ljusförstärkning med motsvarande våglängd λ så att E 3 -E 2 = ΔE = hc/λ uppfylls. Resten av tillförd energi förloras som värme vilket förklarar varför en laser måste kylas kontinuerligt under drift. Laserns kvantverkningsgrad bestäms av kvoten η = (E 3 -E 2 ) / (E 4 -E 1 ), som kan bli så hög som 50%. Den elektriska verkningsgraden är dock endast några få procent, så det mesta av den tillförda energin måste kylas bort. E 3 E 4,1 E 3,2 E 2 E Grundtillstånd 1 1 Kvantverkningsgrad E 3,2 E 4,1 50% Figur 6-6 Optisk pumpad Nd-YAG laser. Kvantverkningsgraden är ca 50 %, men den totala elektriska verkningsgraden är endast 2 3 %.

3 Det material man använder för att dopa in jonerna i är vanligen glas eller YAG (Yttrium- Aluminium-Granat-kristall). Glasmaterialet kan göras i stora stycken och används då man vill ta ut stora energier i enstaka pulser. Då man vill ha ut stor medeleffekt eller hög strålkvalitet i stället väljer man den mer värmetåliga YAG-kristallen. En enkel Nd:YAG-laser består av en kristallstav av Yttrium-Aluminium Granat där en del av yttrium- eller aluminiumatomerna är utbytta mot (dopade med) grundämnet neodym, Nd. I kristallen är metallerna närvarande som joner, av formen Nd 3+ eller Al 3+ och Y 3+, men de aktiva jonerna i en Nd:YAG-laser är alltid Nd 3+ jonerna. Istället för enkristallina material har man utvecklat keramiska stavar, som består av hopsintrat, nanokristallint pulver av Nd:YAG. Sådana stavar presenterades först 2001 på LASER-mässan i München. Fördelen med sådana stavar istället för kristallina är att de är helt isotropa och uppvisar ingen dubbelbrytning. Lasersystemet kan användas i kontinuerlig mod om blixtlamporna är ständigt påslagna eller i pulsad mod om blixtlamporna pulseras ifrån strömkällan. I en blixtlamppumpad laser är pulstopp-effekten kring 5 kw och pulslängden mellan ms. Pulsfrekvensen är omkring 100 Hz och medeleffekten upp till 2 kw. Idag finns kontinuerliga lasrar med effekter på 6 kw. I vissa kontinuerligt pumpade lasrar med effekter upp till ca 200 W är det vanligt att man inför en Akusto-Optisk switch (AO-Q-switch) mellan speglarna som blockerar lasringen. När sedan switchen öppnas med en elektrisk signal, får man ut ljuset i en mycket kort högintensiv puls. Pulseffekten är av storleksordning kw men pulsens längd är endast ca 100 ns. Pulsrepetitionsfrekvensen, PRF kan röra sig upp till ca khz. Dessa lasrar används i huvudsak i märkningssystem. Vid höga medeleffekter används multipla stavar pga. att det blir dyrt att tillverka långa stavar med bra kvalitet (den övre gränsen för högkvalitativa stavar är idag 200 mm). Det finns tre olika konstruktionsprinciper med multipla stavar för högeffekts Nd:YAG laser enligt Figur 6-7. Bakre spegel a.) Främre spegel Laserstråle b.) c.) Laserstråle Figur 6-7 a) seriekopplad resonator, b) oscillator-förstärkare konstruktion, c) parallell fiberkoppling.

4 I det första alternativet a) kopplas stavarna i serie i en periodisk resonatoranordning. Strålkvaliteten kan hållas lika hög som från en ensam kavitet. Systemet producerar en hög medeleffekt men lägre toppeffekt än de andra systemen och används således för kontinuerligt arbetande högeffekts Nd:YAG lasrar (CW). För närvarande begränsas resonatorerna till 4-8 seriekopplade stavar pga. svårighet med linjering av resonatorerna (seriekoppling med önskvärd rakhet) och termisk fokusering vid längre resonatorer. I det andra alternativet b) finns en stav inne i resonatorn medan de andra fungerar som externa förstärkare. Laserstrålen sänds ett varv genom förstärkarna. Systemet är väl lämpat för applikationer som kräver pulsning med hög toppeffekt. I det tredje alternativet c) kopplas stavarna parallellt, vilket skapar ett mycket flexibelt system. Antingen kan höga toppeffekter erhållas om stavarna (kaviteterna) är aktiva samtidigt eller så kan en kontinuerlig uteffekt (CW) erhållas om stavarna är aktiva efter varandra. Tyvärr blir strålkvaliteten sämre än den individuella laserkällans. Effekten från Nd:YAG-lasern fokuseras in i en optisk fiber där laserns strålkvalitet avgör vilken minsta fiberdiameter som kan användas. I en modern Nd:YAG-laser kan flera fibrer vara tillgänglig för överföring av lasereffekten till olika arbetsstationer, se Figur 6-8 Figur 6-8 Nd:YAG-laser med 6 fiberutgångar (Trumpf Laser Division) Driftkostnaderna för lamppumpad Nd-YAG har tidigare dominerats av konsumtionen av blixtlampor. Blixtlamporna håller i genomsnitt ca 5 milj. blixtar Diod-pumpad Nd:YAG-laser I en modern typ av Nd:YAG-lasrar används inte längre lamp-pumpning, utan lamporna ersatts med laserdioder. Dioderna avger ljus med den våglängden, där Nd 3+ -jonerna har sin resonansabsorption. Genom detta kan man undvika att utsätta Nd:YAG-staven för höga termiska spänningar och samtidigt kan man höja den elektriska verkningsgraden med en tiopotens eller mera.

5 Relative Optical Density Nd:YAG Absorbtion R Relative Spectral Radience Flashlamp wasted energy Pump Spectral Emission Laser diode Wavelength ( µm ) Figur 6-9. Principen för diodpumpning. Energi tillförs endast i det smala spektralbandet R där Nd 3+ -jonerna har sin resonansabsorption. Sådana diodpumpade lasrar i mycket låga effektklasserna började dyka upp för ca 10 år sedan. Orsaken var att laserdioderna var mycket svåra att tillverka och därför extremt dyra. Utvecklingen av tillverkningsmetoderna för laserdioder och tekniken för att stapla dem i stackar som kan avge hundratals Watt kontinuerlig effekt per stack, se kapitel 6.2.5, har gjort att diodpumpning nu kan konkurrera med lamp-pumpning. Diodpumpning är fortfarande dyrare än lamp-pumpning, men diodernas långa livslängd (>10 x längre) och låga effektförbrukning (10% av lampornas effektförbrukning) gör dem mycket konkurrenskraftiga Laserstav, 2. Emitterad laserstråle, 3. Utgångsfönster, delvist genomsläppligt, 4. Diodarrayer, med integrerad vattenkylning, 5. Kollimeringsoptik för diodarrayens ljus, 6. Bakre spegel, 100% reflektiv, 7. Kylvattentillförsel, 8. Strömförsörjning, < 10 V, > 100 A, Figur 6-10 Den principiella uppbyggnaden för en diodpumpad Nd:YAG-laser. En modern diodpumpad Nd:YAG-laser har en elektrisk verkningsgrad på över 10%. En 4 kw diodpumpad Nd:YAG-laser har en strålkvalitet som tillåter att överföra strålen via en fiber med endast 0.4 mm i diameter.

6 För att erhålla ännu bättre verkningsgrad och strålkvalité. Man kan även integrera icke-linjära kristaller inuti resonatorn för att alstra synligt eller ultraviolett ljus med våglängderna 532 nm och 266 nm, se Figur Standard diode pumping Diode laser 0.80 µm High reflector 1.06 µm High transmission 0.80 µm Nd:YAG laser crystal Nonlinear crystal (optional) Output coupler 1.06 µm Laser Pump imaging lens High reflector 1.06 µm High transmission 0.80 µm Close coupled pumping Nd:YAG laser crystal Diode mode High reflector output coupler 1.06 µm Broad area diode laser 0.80 µm Laser mode Laser Figur Olika typer av diodpumpning Pumpningen med diodlaser som har en livslängd på > 10,000 tim och den kraftigt ökade elektriska verkningsgraden hos diodpumpade Nd-YAG har sammantaget lett till att priset och driftskostnaden för en 1 kw Nd-YAG är ungefär samma som för en 1,5 kw CO 2 -laser YB:YAG-disc laser Den s.k. skivlasern innehåller en tunn skiva, några tiondels mm tjock, av Yb:YAG. Den exciteras i den främre ytan av diodlasrar, se figur Figur Figur 6-12 Diod-pumpad Yb:YAG-disc laser (Trumpf Laser Division)

7 I disc-laserns kavitet absorberas ljuset från diodlasrarna nästan fullständigt och någon termisk distorsion förekommer inte, vilket medför en konstant strålkvalitet genom hela effektregistret. Flera disc-lasrar kan kopplas samman seriellt till större enheter, se Figur 6-13 där varje enhet ger ca 1 kw uteffekt. Figur 6-13 Två disc-lasrar seriekopplade Upp till 4 enheter på totalt 5 kw kan kopplas samman och den total elektriska verkningsgraden är över 10 % och med nära nog diffraktionsbegränsad strålkvalité som gör att den kan fokuseras i en fiber på endast 0,2 mm i diameter Ytterbium fiber-laser En fiber-laser är gjord av en ytterbium-dopad glasfiber med flerlagers ytbeläggning och avger en våglängd på 1,07 till 1,08 μm. Fiber-lasern pumpas av högeffekts multimode diodlasrar in till fibern genom dess bakre och främre ändar via Bragg gitter som också fungerar som speglar i en normal laserkavitet. se Figur 6-14 Figur 6-14 Principiell uppbyggnad av fiber-laser Konceptet medger en effektiv överföring av multimode-strålning från laserdioder in till en singelmode-strålande fiber-laser. Idag tillverkas fiber-lasrar i kilowatt-klass genom att

8 kombinera flera fibrer parallellt. På så sätt kan lasrar på upp till 20 kw med mycket hög strålkvalitet tillverkas. Figur 6-15 visar en 5 kw Yb-fiber-laser med dimensioner angivna i cm. Samma storlek gäller för modeller upp till 10 kw Figur 6-15 en 5 kw Yb-fiber-laser (IPG Photonics) Yb-fiber-lasern har många fördelar, bl a: Mycket hög diodlivslängd, beräknad till timmar eller mer än 11 års kontinuerlig drift Mycket hög verkningsgrad. Upp till 30 % elektrisk verkningsgrad medför lägre driftkostnader. Låga underhållskostnader eftersom den inte har några rörliga delar eller speglar som behöver linjeras och justeras. Kompakt utförande medför en mindre behov av utrymme Extremt hög strålkvalitet. En fiberdiameter på endast 0,3 mm kan användas vid en lasereffekt på 10 kw Hög effekts diodlasrar De första diodlasrarna konstruerades redan i början av 1960-talet. De var mycket enkla till sin uppbyggnad, då de består av p-n övergång, som vanliga dioder och transistorer är uppbyggda av. De första diodlasrarna krävde kylning ner till 77 K (flytande kväve) och kunde ge en uteffekt på några mw (milliwatt) i det infraröda. Först under 1980-talet utvecklades det diodlasrar som arbetade vid rumstemperatur och kunde emittera flera hundra mw. Dessa

9 lasrar arbetade ofta kring 1.5 µm våglängd, och användes mest för att snabbt utveckla telekommunikationen. Lasrar med kortare våglängd, µm utvecklades framför allt för datalagring och digital teknik. Principen för en heterojunction diodlaser visas i Figur n / n 5% Holes P Eg 0.3 ev d Reflector Г N or P Electrons N Index n Bandgap energy Figur Dubbel heterojunction diodlaser Den visar en propagerande ljusvåg inom ett skikt Γ av rekombinations-området, där elektroner och hål återförenas och avger energi som fotoner. Skiktets tjocklek är endast några mikrometer och dess bredd är några tiotals µm och dess längd är några hundratals µm. I Figur 6-17 visa uppbyggnaden av en AlGaAs/GaAs laserdiod, med ca 1 x 50 x 300 µm aktiv region som sänder ut nära infrarött ljus kring 1 µm våglängd. Effekten är några mw. Figur Uppbyggnaden av en AlGaAs/GaAs laserdiod Strålen från laserdioderna är mycket speciell: Den divergerar mycket kraftigt i ena riktningen, vinkelrätt mot det aktiva skiktets tjocklek, medan i breddled är divergensen mycket mindre. Detta gör att mycket speciella mikro-optik krävs för att kunna kollimera strålarna till mera hanterliga form och lägre divergens.

10 För att få ut hög effekt ur diodlasrar måste man lägga många små sådana i rad med varandra och stapla dem så att ett sk. stack kan byggas upp. Tekniken har utvecklats snabbt och under mitten av 1990-talet kunde man få ut mer än 100 W ur en stack. Men strålkvalitén var fortfarande mycket dålig, och fortsatt utveckling krävdes för att kunna integrera kollimeringsoptiken i ett sådant stack. Figur 6-18 visar principen för en diodlaser som emitterar ca 5 mw och det stegvisa uppbyggandet av en högeffekts diodlaser-array. p-doped + Ca. 10mm pn-transition 115 µm n-doped µm Figur a. Principen för en diodlaser som emitterar ca 5 mw. b. Högeffekts diodlasergrupp. Först tillverkas ett stort antal dioder i rad på ett enda chip. Här visas även strålens divergens. En sådan laserrad på 10 mm x 0.6 mm x 0.1 mm kan ha en uteffekt på ca 50 W. Nästa steg är att montera diodlasergruppen på ett kylblock av Cu., se Figur Solder Laser diode bar P npt(?) a.) Coolant P a b.) Figur a) Högeffekts diodlasergrupp med kylblock, effekt ca 50 W b). Kollimeringsoptik. Kylblocken med diodgrupper staplas ovanpå varandra till en stack Den färdiga stacken med kylkanaler kan emittera ca 500 W effekt., se Figur 6-20

11 Figur Stack med kylkanaler som kan emittera ca 500 W effekt. Höjd: ca 20 mm. Genom att optiskt kombinera ihop strålarna från flera stackar, kan man öka den totala effekten till flera kw. Man kan använda sig av både våglängd-sammankoppling och polarisationskoppling, se Figur a) b) Figur a) Våglängd-sammankoppling. b) Polarisationskoppling. En högeffekts diodlaser kan användas antingen med direktfokuserande optik eller via 1.5 mm fiberoptik, se Figur 6-22 Den innehåller tiotusentals enskilda dioder, alla riktade åt samma håll. Figur En 4 kw diodlaserhuvud, utan strömförsörjning och kylenhet.

12 6.2.6 CO 2 -laser I en CO 2 -laser driver man en urladdning genom en blandning av He, N 2 och CO 2. De olika energinivåerna som utnyttjas för laserverkan beror på vibrationer hos molekylerna. Tillförseln av energi sker genom kollisioner mellan elektroner och molekyler i gasblandningen. Koldioxid-molekylerna uppvisar ett mer komplicerat energinivådiagram än kvävemolekylerna, p g a att tre atomer är inblandade i molekylernas vibrationer, se Figur Den övre lasernivån i CO 2 blir därför ineffektivt besatt eftersom exciteringen kan ske till en mängd olika nivåer. I N 2 däremot sker en effektiv pumpning till en högre nivå som i stort sett är identisk med nivå E 4 hos CO 2 -molekylen. Genom kollision mellan N 2 och CO 2 kan energin föras över på ett effektivt sätt från kvävets nivå H till koldioxidens nivå E 4. Laserverkan fås mellan nivå E 3 och E 2. H Electronkollisioner Kollision N 2 -CO 2 E 4,1 E 3,2 Grund Tillstånd N 2 CO 2 Kvantverkningsgrad E h = 41% = 3,2 E 4,1 E 4 E 3 "Population inversion" 10.6 um E hf 2 Deexitation genom Heliumkollisioner E 1 Figur Energinivådiagram för urladdningspumpad CO 2 -laser. För att upprätthålla inversionen måste atomerna snabbt föras från nivå E 2 till grundtillståndet (relaxera). I medeleffekt CO 2 -lasrar ombesörjs detta genom kollisioner med heliumatomerna i gasblandningen. I högeffekts CO 2 -lasrar sker relaxationen ofta också genom en snabbt cirkulerande gas som för bort molekylerna från det aktiva området. Kvantverkningsgraden för en CO 2 -laser är 41 %. I kommersiella lasrar har man normalt ca 10 % totalverkningsgrad från elektrisk effekt till lasereffekt. Olika grundkonstruktioner för CO 2 -lasrar visas i Figur a Totalreflekterande spegel Elektrod Urladdningsfält Elektrod 50 W/m b) Gasflöde in 20 kv DC- generator Gasflöde ut Partiellt reflekterande spegel 500 W/m c) RF-generator MHz eller27 MHz 2 kv ~ 1 KW/m Figur Olika typer av CO 2 -lasrar. a) Långsamt axiellt gasflöde, axiell urladdning b) Snabbt axiellt gasflöde, axiell urladdnng. c) Snabbt axiellt gasflöde, RF-excitation

13 I en laserresonator kan man beräkna hur effekten fördelar sig i strålen. Dessa benämns Transversal Electromagnetic Modes, TEM mn där m och n är modens ordningstal. Ofta eftersträvar man den lägsta ordningens mod, TEM 00, eller grundmoden som den också kallas, vilken liknar en Gauss-kurva. För att undertrycka högre ordningens moder införs någon typ av radiell begränsning av strålen. Begränsningen kan t ex utgöras av en bländare. Man kan på så vis undvika att högre ordningens moder ger lasring. Dock ger aperturen en viss störning även på grundmoden. Moderna CO 2 -lasrar Utvecklingen i övrigt går mot allt större uteffekter med Fast-Axial-Flow principen. Idag finns RF-exciterade CO 2 -lasrar i 15 kw området, med TEM 01 (och TEM 00 vid reducerad effekt) och i 20 kw området med multimod kommersiellt tillgängliga. De största lasrarna är främst avsedda för svetsning och ytmodifiering. Även lasrar med Slow-Axial-Flow -principen utvecklas mot högre effekter och med bibehållen strålkvalitet. De modernaste CO 2 -lasrar med den lägsta förbrukningen av lasergas är de s.k. diffusionskylda och radiofrekvens- exciterade slab lasrarna. Principen visas i Figur Laserstråle, 2. Optik för strålformning, 3. Utgångsspegel, 4. Kylvatten ut, 5. Högfrekvent excitation, 6. Kylvatten in, 7. Bakre resonatorspegel, 8. Urladdning i lasergasen, 9. HF-Elektroder av koppar. Figur Principiella uppbyggnaden för den diffusionskylda CO 2 -lasern. Gasen befinner sig i spalten som är ca 10 mm mellan de vattenkylda kopparelektroderna, och kyls effektivt genom diffusion/värmeledning. Det behövs inga pumpar, gasen står stilla. Gasvolymen är på några liter. Lasern är utrustad med en gasreserv, innehållande färdigblandad lasergas som räcker för ett års drift (10 liter, 20 MPa). Gasen kan bytas ut med jämna mellanrum. Denna laser har den absolut lägsta gas- och effektförbrukningen och den bästa strålkvalitén. Den maximala uteffekten kan uppgå till 5 kw. I Figur 6-26 visas en principskiss för ytterligare en typ av CO 2 -laser nämligen tvärströmningslasern. Urladdningens riktning är x, gasen strömmar i riktning y och laserstrålen kommer ut i riktning z. Effekten är upp till 10 kw.

14 Laserstråle, 2. Tangential pump, 3. Gasflödets riktning, 4. Värmeväxlare, 5. Bakre spegel med integrerad effektmätare, 6. Vikningsspegel, 7. HF-elektroder, 8. Utkopplingsspegel, 9. Fönster som släpper ut strålen men behåller gasblandningen Figur Tvärströmnings CO 2 -laser med radiofrekvent excitering.

Figur 2. Emission av ljus i en p-n övergång i ett halvledar-material är grunden för diodlasertekniken.

Figur 2. Emission av ljus i en p-n övergång i ett halvledar-material är grunden för diodlasertekniken. Diodlasern- en laser i tiden av Hans Engström, Luleå tekniska universitet Diodlasrar används allmänt inom kommunikation, datorteknik (optisk lagring och läsning) och hemelektronik och bildar en av grundstenarna

Läs mer

Extra övningsuppgifter

Extra övningsuppgifter Optiska fibrer 1. En fiber har numerisk apertur 0,12 och kärnans brytningsindex är 1,4. Kärnans diameter är 7 µm. a) Vad är mantelns brytningsindex? b) För vilka våglängder är fibern en singelmodfiber?

Läs mer

Tentamen i Fotonik - 2014-04-25, kl. 08.00-13.00

Tentamen i Fotonik - 2014-04-25, kl. 08.00-13.00 FAFF25-2014-04-25 Tentamen i Fotonik - 2014-04-25, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

Föreläsning 6: Opto-komponenter

Föreläsning 6: Opto-komponenter Föreläsning 6: Opto-komponenter Opto-komponent Interaktion ljus - halvledare Fotoledare Fotodiod / Solcell Lysdiod Halvledarlaser 1 Komponentfysik - Kursöversikt Bipolära Transistorer pn-övergång: kapacitanser

Läs mer

Föreläsning 6: Opto-komponenter

Föreläsning 6: Opto-komponenter Föreläsning 6: Opto-komponenter Opto-komponent Interaktion ljus - halvledare Fotoledare Fotodiod / Solcell Lysdiod Halvledarlaser Dan Flavin 2014-04-02 Föreläsning 6, Komponentfysik 2014 1 Komponentfysik

Läs mer

Tentamen i Fotonik - 2013-04-03, kl. 08.00-13.00

Tentamen i Fotonik - 2013-04-03, kl. 08.00-13.00 FAFF25-2013-04-03 Tentamen i Fotonik - 2013-04-03, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

Tentamen i Fotonik - 2012-08-27, kl. 08.00-13.00

Tentamen i Fotonik - 2012-08-27, kl. 08.00-13.00 FAFF25-2012-08-27 Tentamen i Fotonik - 2012-08-27, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

2.6.2 Diskret spektrum (=linjespektrum)

2.6.2 Diskret spektrum (=linjespektrum) 2.6 Spektralanalys Redan på 1700 talet insåg fysiker att olika ämnen skickar ut olika färger då de upphettas. Genom att låta färgerna passera ett prisma kunde det utsända ljusets enskilda färger identifieras.

Läs mer

Bild 1. Katharina Persson och Magnus Eriksson vid Duroc Engineering AB var värdar för Laserdagen som lockade 27 deltagare.

Bild 1. Katharina Persson och Magnus Eriksson vid Duroc Engineering AB var värdar för Laserdagen som lockade 27 deltagare. Laserdag hos Duroc i Luleå - Nya laserkällor och laserytbehandling i fokus av Hans Engström, Luleå tekniska universitet Det var Duroc Enginering AB i Luleå, som uteslutande arbetar med laserytbehandling,

Läs mer

Optik Samverkan mellan atomer/molekyler och ljus elektroner atomkärna Föreläsning 7/3 200 Elektronmolnet svänger i takt med ljuset och skickar ut nytt ljus Ljustransmission i material Absorption elektroner

Läs mer

FIBERLASER. [Reviderad version] Datum för genomförande:

FIBERLASER. [Reviderad version] Datum för genomförande: PROJEKTRAPPORT MODERN FYSIK SH1012 FIBERLASER [Reviderad version] Datum för genomförande: 2016-05-06 940809-9217 940411-3178 931021-5877 Innehåll 1 Inledning 3 2 Teori 3 2.1 Lasrar............................................

Läs mer

Vad är elektricitet?

Vad är elektricitet? Vad är elektricitet? Vad är elektricitet? Grundämnenas elektriska egenskaper avgörs av antalet elektroner i det yttersta skalet - valenselektronerna! Skol-modellen av en Kiselatom. Kisel med atomnumret

Läs mer

Tentamen i Fotonik - 2012-03-09, kl. 08.00-13.00

Tentamen i Fotonik - 2012-03-09, kl. 08.00-13.00 FAFF25-2012-03-09 Tentamen i Fotonik - 2012-03-09, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

Tentamen i Fotonik , kl

Tentamen i Fotonik , kl FAFF25-2012-04-10 Tentamen i Fotonik - 2012-04-10, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

BILAGA. En handmanövrerad mekanisk apparat för dosering av vätska till en behållare för titreranalys (så kallad digital titreringsapparat).

BILAGA. En handmanövrerad mekanisk apparat för dosering av vätska till en behållare för titreranalys (så kallad digital titreringsapparat). En handmanövrerad mekanisk apparat för dosering av vätska till en behållare för titreranalys (så kallad digital titreringsapparat). Apparaten består av en justerbar mekanisk fördelare med plats för en

Läs mer

Lösningsförslag. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111

Lösningsförslag. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111 Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Fredagen den 29:e maj 2009, kl 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt

Läs mer

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor Det är ett välkänt faktum att det runt en ledare som det flyter en viss ström i bildas ett magnetiskt fält, där styrkan hos det magnetiska fältet beror på hur mycket ström som flyter i ledaren. Om strömmen

Läs mer

Optik, F2 FFY091 TENTAKIT

Optik, F2 FFY091 TENTAKIT Optik, F2 FFY091 TENTAKIT Datum Tenta Lösning Svar 2005-01-11 X X 2004-08-27 X X 2004-03-11 X X 2004-01-13 X 2003-08-29 X 2003-03-14 X 2003-01-14 X X 2002-08-30 X X 2002-03-15 X X 2002-01-15 X X 2001-08-31

Läs mer

530117 Materialfysik vt 2010. 10. Materiens optiska egenskaper. [Callister, etc.]

530117 Materialfysik vt 2010. 10. Materiens optiska egenskaper. [Callister, etc.] 530117 Materialfysik vt 2010 10. Materiens optiska egenskaper [Callister, etc.] 10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Ljus är en elektromagnetisk våg våglängd, våglängd, k vågtal, c hastighet, E

Läs mer

Q I t. Ellära 2 Elektrisk ström, kap 23. Eleonora Lorek. Ström. Ström är flöde av laddade partiklar.

Q I t. Ellära 2 Elektrisk ström, kap 23. Eleonora Lorek. Ström. Ström är flöde av laddade partiklar. Ellära 2 Elektrisk ström, kap 23 Eleonora Lorek Ström Ström är flöde av laddade partiklar. Om vi har en potentialskillnad, U, mellan två punkter och det finns en lämplig väg rör sig laddade partiklar i

Läs mer

Tentamen i Fotonik - 2015-08-21, kl. 08.00-13.00

Tentamen i Fotonik - 2015-08-21, kl. 08.00-13.00 Tentamen i Fotonik - 2015-08-21, kl. 08.00-13.00 Tentamen i Fotonik 2011 08 25, kl. 08.00 13.00 FAFF25-2015-08-21 FAFF25 2011 08 25 FAFF25 2011 08 25 FAFF25 FAFF25 - Tentamen Fysik för Fysik C och i för

Läs mer

SPEKTROSKOPI (1) Elektromagnetisk strålning. Synligt ljus. Kemisk mätteknik CSL Analytisk kemi, KTH. Ljus - en vågrörelse

SPEKTROSKOPI (1) Elektromagnetisk strålning. Synligt ljus. Kemisk mätteknik CSL Analytisk kemi, KTH. Ljus - en vågrörelse Kosmisk strålning Gammastrålning Röntgenstrålning Ultraviolet Synligt Infrarött Mikrovågor Radar Television NMR Radio Ultraljud Hörbart ljud Infraljud SEKTROSKOI () Kemisk mätteknik CSL Analytisk kemi,

Läs mer

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism 530117 Materialfysik vt 2010 10. Materiens optiska egenskaper [Callister, etc.] 10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Ljus är en elektromagnetisk våg våglängd, våglängd, k vågtal, c hastighet, E

Läs mer

7. Atomfysik väteatomen

7. Atomfysik väteatomen Partiklars vågegenskaper Som kunnat konstateras uppträder elektromagnetisk strålning ljus som en dubbelnatur, ibland behöver man beskriva ljus som vågrörelser och ibland är det nödvändigt att betrakta

Läs mer

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Materialfysik vt Materiens optiska egenskaper. Det elektromagnetiska spektret

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Materialfysik vt Materiens optiska egenskaper. Det elektromagnetiska spektret 10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism 530117 Materialfysik vt 2010 Ljus är en elektromagnetisk våg 10. Materiens optiska egenskaper [Callister, etc.] våglängd, våglängd, k vågtal, c hastighet, E

Läs mer

Böjning. Tillämpad vågrörelselära. Föreläsningar. Vad är optik? Huygens princip. Böjning vs. interferens FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1

Böjning. Tillämpad vågrörelselära. Föreläsningar. Vad är optik? Huygens princip. Böjning vs. interferens FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1 Tillämpad vågrörelselära 2 Föreläsningar Vad är optik? F10 och upplösning (kap 16) F11 Interferens och böjning (kap 17) F12 Multipelinterferens (kap 18) F13 Polariserat ljus (kap 20) F14 Reserv / Repetition

Läs mer

OPTIK läran om ljuset

OPTIK läran om ljuset OPTIK läran om ljuset Vad är ljus Ljuset är en form av energi Ljus är elektromagnetisk strålning som färdas med en hastighet av 300 000 km/s. Ljuset kan ta sig igenom vakuum som är ett utrymme som inte

Läs mer

Kaströrelse. 3,3 m. 1,1 m

Kaströrelse. 3,3 m. 1,1 m Kaströrelse 1. En liten kula, som vi kallar kula 1, släpps ifrån en höjd över marken. Exakt samtidigt skjuts kula 2 parallellt med marken ifrån samma höjd som kula 1. Luftmotståndet som verkar på kulorna

Läs mer

Vinkelupplösning, exempel hålkameran. Vinkelupplösning När är två punkter upplösta? FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1. Böjning i en spalt

Vinkelupplösning, exempel hålkameran. Vinkelupplösning När är två punkter upplösta? FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1. Böjning i en spalt Kursavsnitt Böjning och interferens Böjning i en spalt bsin m m 1,... 8 9 Böjning i en spalt Böjning i cirkulär öppning med diameter D Böjningsminimum då =m Första min: Dsin 1. 10 11 Vinkelupplösning,

Läs mer

BANDGAP 2013-02-06. 1. Inledning

BANDGAP 2013-02-06. 1. Inledning 1 BANDGAP 13--6 1. Inledning I denna laboration studeras bandgapet i två halvledare, kisel (Si) och galliumarsenid (GaAs) genom mätning av transmissionen av infrarött ljus genom en tunn skiva av respektive

Läs mer

Kapacitansmätning av MOS-struktur

Kapacitansmätning av MOS-struktur Kapacitansmätning av MOS-struktur MOS står för Metal Oxide Semiconductor. Figur 1 beskriver den MOS vi hade på labben. Notera att figuren inte är skalenlig. I vår MOS var alltså: M: Nickel, O: hafniumoxid

Läs mer

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 hp, FK4009 Torsdagen den 21 augusti 2008 kl 9-15

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 hp, FK4009 Torsdagen den 21 augusti 2008 kl 9-15 FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 hp, FK4009 Torsdagen den 1 augusti 008 kl 9-15 Hjälpmedel: handbok och räknare. Varje uppgift ger maximalt 4 poäng. Var

Läs mer

Sammanfattning: Fysik A Del 2

Sammanfattning: Fysik A Del 2 Sammanfattning: Fysik A Del 2 Optik Reflektion Linser Syn Ellära Laddningar Elektriska kretsar Värme Optik Reflektionslagen Ljus utbreder sig rätlinjigt. En blank yta ger upphov till spegling eller reflektion.

Läs mer

Ljuskällor. För att vi ska kunna se något måste det finnas en ljuskälla

Ljuskällor. För att vi ska kunna se något måste det finnas en ljuskälla Ljus/optik Ljuskällor För att vi ska kunna se något måste det finnas en ljuskälla En ljuskälla är ett föremål som själv sänder ut ljus t ex solen, ett stearinljus eller en glödlampa Föremål som inte själva

Läs mer

Number 14, 15, 16, and 17 also in English. Sammanställning av tentamensuppgifter Kvant EEIGM (MTF057).

Number 14, 15, 16, and 17 also in English. Sammanställning av tentamensuppgifter Kvant EEIGM (MTF057). LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET Hans Weber, Avdelningen för Fysik, 2004 Number 14, 15, 16, and 17 also in English. Sammanställning av tentamensuppgifter Kvant EEIGM (MTF057). 1. Partikel i en en dimensionell

Läs mer

Fiberoptik i Vardagen. Fiberoptik. Kommunikation. Flexibel ljuskälla. Jörgen Larsson, Fysiska Instutionen Lunds Tekniska Högskola.

Fiberoptik i Vardagen. Fiberoptik. Kommunikation. Flexibel ljuskälla. Jörgen Larsson, Fysiska Instutionen Lunds Tekniska Högskola. Fiberoptik i Vardagen Fiberoptik Jörgen Larsson, Fysiska Instutionen Lunds Tekniska Högskola Vägskyltar Endoskop Flexibel ljuskälla Kommunikation Vägskyltar Endoskop Flexibel ljuskälla Kommunikation Tillverkning

Läs mer

Kapitel 36, diffraktion

Kapitel 36, diffraktion Kapitel 36, diffraktion Diffraktionsbegreppet, en variant av interferens Hitta min värden för enkelspalt med vidden a Intensitet för enkelspalt med vidden a Två spalter med vidd a och separation d Många

Läs mer

LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING

LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Labhandledare 1 (6) LABORATION 1: AVBILDNING OCH FÖRSTORING Att läsa före lab: Vad är en bild och hur uppstår den? Se

Läs mer

Observera att uppgifterna inte är ordnade efter svårighetsgrad!

Observera att uppgifterna inte är ordnade efter svårighetsgrad! TENTAMEN I FYSIK FÖR n, 18 DECEMBER 2010 Skrivtid: 8.00-13.00 Hjälpmedel: Formelblad och räknare. Börja varje ny uppgift på nytt blad. Lösningarna ska vara väl motiverade och försedda med svar. Kladdblad

Läs mer

laser Broschyr om laser och gaser Version 2013/02

laser Broschyr om laser och gaser Version 2013/02 laser Broschyr om laser och gaser Version 2013/02 2 Läs mer om Strandmöllen AB och våra gaser på www.strandmollen.se Indledning Strandmöllens långa erfarenhet av lasergaser och laserinstallationer innebär

Läs mer

Tentamen i Fotonik - 2014-08-26, kl. 08.00-13.00

Tentamen i Fotonik - 2014-08-26, kl. 08.00-13.00 FAFF25-2014-08-26 Tentamen i Fotonik - 2014-08-26, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

LEGO Energimätare. Att komma igång

LEGO Energimätare. Att komma igång LEGO Energimätare Att komma igång Energimätaren består av två delar: LEGO Energidisplay och LEGO Energilager. Energilagret passar in i botten av energidisplayen. För att montera energilagret låter du det

Läs mer

Optik. Läran om ljuset

Optik. Läran om ljuset Optik Läran om ljuset Vad är ljus? Ljus är en form av energi. Ljus är elektromagnetisk strålning. Energi kan inte försvinna eller nyskapas. Ljuskälla Föremål som skickar ut ljus. I alla ljuskällor sker

Läs mer

Alla svar till de extra uppgifterna

Alla svar till de extra uppgifterna Alla svar till de extra uppgifterna Fö 1 1.1 (a) 0 cm 1.4 (a) 50 s (b) 4 cm (b) 0,15 m (15 cm) (c) 0 cm 1.5 2 m/s (d) 0 cm 1.6 1.2 (a) A nedåt, B uppåt, C nedåt, D nedåt 1.7 2,7 m/s (b) 1.8 Våglängd: 2,0

Läs mer

KOMMENTARER TILL STATENS STRÅLSKYDDSINSTITUTS FÖRESKRIFTER (SSI FS 2005:4) OM LASRAR

KOMMENTARER TILL STATENS STRÅLSKYDDSINSTITUTS FÖRESKRIFTER (SSI FS 2005:4) OM LASRAR KOMMENTARER TILL STATENS STRÅLSKYDDSINSTITUTS FÖRESKRIFTER (SSI FS 2005:4) OM LASRAR I denna information återges de värden och regler som utgör exponeringsgränser för laserstrålning enligt svensk standard

Läs mer

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

Laborationer i miljöfysik. Solcellen Laborationer i miljöfysik Solcellen Du skall undersöka elektrisk ström, spänning och effekt från en solcellsmodul under olika förhållanden, och ta reda på dess verkningsgrad under olika förutsättningar.

Läs mer

Fotoelektriska effekten

Fotoelektriska effekten Fotoelektriska effekten Bakgrund År 1887 upptäckte den tyska fysikern Heinrich Hertz att då man belyser ytan på en metallkropp med ultraviolett ljus avges elektriska laddningar från ytan. Noggrannare undersökningar

Läs mer

Grunderna i. Digital kamerateknik. SM3GDT Hans Sodenkamp SK3BG 2014-01-29

Grunderna i. Digital kamerateknik. SM3GDT Hans Sodenkamp SK3BG 2014-01-29 Grunderna i SM3GDT Hans Sodenkamp SK3BG 2014-01-29 Min resa genom Mpixel världen 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1 3 2MP Nanozoomer 4 Scanner 1,5GP Kamera20,5MP Kamera 3,6GP5 Iphone 8MP Serie1

Läs mer

Tentamen i Optik för F2 (FFY091)

Tentamen i Optik för F2 (FFY091) CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA 2009-03-10 Teknisk Fysik 08.30-12.30 Sal: H Tentamen i Optik för F2 (FFY091) Lärare: Bengt-Erik Mellander, tel. 772 3340 Hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics

Läs mer

BANDGAP 2009-11-17. 1. Inledning

BANDGAP 2009-11-17. 1. Inledning 1 BANDGAP 9-11-17 1. nledning denna laboration studeras bandgapet i två halvledare, kisel (Si) och galliumarsenid (GaAs) genom mätning av transmissionen av infrarött ljus genom en tunn skiva av respektive

Läs mer

Hur funkar 3D bio? Laborationsrapporter Se efter om ni har fått tillbaka dem och om de är godkända!

Hur funkar 3D bio? Laborationsrapporter Se efter om ni har fått tillbaka dem och om de är godkända! Hur funkar 3D bio? Laborationsrapporter Se efter om ni har fått tillbaka dem och om de är godkända! Sista dag för godkännande av laborationer är torsdagen den 10/6 2015 Räknestuga Förra veckan kapitel

Läs mer

Kvantfysik - introduktion

Kvantfysik - introduktion Föreläsning 6 Ljusets dubbelnatur Det som bestämmer vilken färg vi uppfattar att ett visst ljus (från t.ex. s.k. neonskyltar) har är ljusvågornas våglängd. violett grönt orange IR λ < 400 nm λ > 750 nm

Läs mer

Innehåll. Kvantfysik. Kvantfysik. Optisk spektroskopi Absorption. Optisk spektroskopi Spridning. Spektroskopi & Kvantfysik Uppgifter

Innehåll. Kvantfysik. Kvantfysik. Optisk spektroskopi Absorption. Optisk spektroskopi Spridning. Spektroskopi & Kvantfysik Uppgifter Kvantfysik Delmoment i kursen Experimentell fysik TIF090 Marica Ericson marica.ericson@physics.gu.se Tel: 031 786 90 30 Innehåll Spektroskopi & Kvantfysik Uppgifter Genomförande Utrustning Assistenter

Läs mer

λ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m

λ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m Problem. Utbredning av vattenvågor är komplicerad. Vågorna är inte transversella, utan vattnet rör sig i cirklar eller ellipser. Våghastigheten beror bland annat på hur djupt vattnet är. I grunt vatten

Läs mer

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar Kapitel: 25 Ström, motstånd och emf (Nu lämnar vi elektrostatiken) Visa under vilka villkor det kan finnas E-fält i ledare Införa begreppet emf (electromotoric force) Beskriva laddningars rörelse i ledare

Läs mer

! = 0. !!!"ä !"! +!!!"##$%

! = 0. !!!ä !! +!!!##$% TENTAMEN I FYSIK FÖR n1 3 MAJ 2011 Skrivtid: 08.00-13.00 Hjälpmedel: Formelblad och räknare. Börja varje ny uppgift på nytt blad. Lösningarna ska vara väl motiverade och för- sedda med svar. Kladdblad

Läs mer

Applikationer Hårborttagning, hudföryngring, rynkreducering, pigment terapi, vaskulär terapi, bröstlyft

Applikationer Hårborttagning, hudföryngring, rynkreducering, pigment terapi, vaskulär terapi, bröstlyft Teori SHR är en ny teknik för permanent hårborttagning som har en svepande framgång. Arbetsteorin är att värma dermis och att komma upp till en måltemperatur gradvis, vid den måltemperatur, skadar den

Läs mer

ELEKTRICITET. http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g

ELEKTRICITET. http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g ELEKTRICITET ELEKTRICITET http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g ELEKTRICITET Är något vi använder dagligen.! Med elektricitet kan man flytta energi från en plats till en annan. (Energi produceras

Läs mer

Fysik (TFYA14) Fö 5 1. Fö 5

Fysik (TFYA14) Fö 5 1. Fö 5 Fysik (TFYA14) Fö 5 1 Fö 5 Kap. 35 Interferens Interferens betyder samverkan och i detta fall samverkan mellan elektromagnetiska vågor. Samverkan bygger (precis som för mekaniska vågor) på superpositionsprincipen

Läs mer

Fysik. Laboration 3. Ljusets vågnatur

Fysik. Laboration 3. Ljusets vågnatur Fysik Laboration 3 Ljusets vågnatur Laborationens syfte: att hjälpa dig att förstå ljusfenomen diffraktion och interferens och att förstå hur olika typer av spektra uppstår Utförande: laborationen skall

Läs mer

Introduktion till halvledarteknik

Introduktion till halvledarteknik Introduktion till halvledarteknik Innehåll 4 Excitation av halvledare Optisk absorption och excitation Luminiscens Rekombination Diffusion av laddningsbärare Optisk absorption och excitation E k hv>e g

Läs mer

Vågrörelselära och optik

Vågrörelselära och optik Vågrörelselära och optik Kapitel 33 - Ljus 1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel

Läs mer

Tentamen i Fysik för K1, 000818

Tentamen i Fysik för K1, 000818 Tentamen i Fysik för K1, 000818 TID: 8.00-13.00. HJÄLPMEDEL: LÄROBÖCKER (3 ST), RÄKNETABELL, GODKÄND RÄKNARE. ANTAL UPPGIFTER: VÅGLÄRA OCH OPTIK: 5 ST, ELLÄRA: 3 ST. LÖSNINGAR: LÖSNINGARNA SKA VARA MOTIVERADE

Läs mer

Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd

Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd Inledning Syftet med denna laboration är att undersöka kvantiseringen av energitillstånd i kvantbrunnar. Till detta används en java-applet som hittas på

Läs mer

Experimentell fysik 2: Kvantfysiklaboration

Experimentell fysik 2: Kvantfysiklaboration Experimentell fysik 2: Kvantfysiklaboration Lärare: Hans Starnberg Assistenter: Anna Martinelli Christoph Langhammer Mer info: Klicka er fram till kurshemsidan via Chalmers studieportal Spektroskopi Studier

Läs mer

Fiberoptik. Redogörelsen. Förberedelser. Totalreflektion (Kap. 12, sid 206-207) Fiberoptik (Kap. 12, sid 208-210)

Fiberoptik. Redogörelsen. Förberedelser. Totalreflektion (Kap. 12, sid 206-207) Fiberoptik (Kap. 12, sid 208-210) Laboration Innehåll 1 Förberedelseuppgifter 2 Laborationsuppgifter Fiberoptik Optiska fibrer och komponenter för fiberoptisk kommunikation Fiberoptisk överföring av information har under de senaste årtiondena

Läs mer

Statens strålskyddsinstitut föreskriver med stöd av 7, 9 och 12 strålskyddsförordningen (1988:293) följande.

Statens strålskyddsinstitut föreskriver med stöd av 7, 9 och 12 strålskyddsförordningen (1988:293) följande. SSI FS 1993:1 Statens strålskyddsinstituts föreskrifter om lasrar; beslutade den 16 september 1993. Statens strålskyddsinstitut föreskriver med stöd av 7, 9 och 12 strålskyddsförordningen (1988:293) följande.

Läs mer

Lecture 6 Atomer och Material

Lecture 6 Atomer och Material Lecture 6 Atomer och Material Bandstruktur Ledare Isolatorer Halvledare Påminnelse Elektronerna ordnas i skal (n) och subskal (l) En elektron specificeras med 4 kvanttalen n,lm l,m s Två elektroner kan

Läs mer

Vågrörelselära och optik

Vågrörelselära och optik Vågrörelselära och optik Kapitel 32 1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel 15.1

Läs mer

Miljöfysik vt2009. Mikael Syväjärvi, IFM

Miljöfysik vt2009. Mikael Syväjärvi, IFM Miljöfysik vt2009 Mikael Syväjärvi, IFM Energisituation I Sverige Cirka 150 TWh elektricitet 150 000 000 000 kwh 20 000 kwh per månad för hus 20-30% av energi belysning i hem Medelvärde - ca 20% hem, kontor,

Läs mer

Repetitionsuppgifter. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111

Repetitionsuppgifter. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111 Repetitionsuppgifter Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL

Läs mer

(44) Ansökan utlagd och utlägg- 7 9-0 7-2 3 Publicerings- 409 058. ningsskriften publicerad nummer TUö UvU

(44) Ansökan utlagd och utlägg- 7 9-0 7-2 3 Publicerings- 409 058. ningsskriften publicerad nummer TUö UvU SVERIGE [B] (11)UTLÄGGNINGSSKRIFT 7711902-2 (19) S E (51) Internationell klass 2 G 0 1 T 1 / 0 2 / / G 0 1 T 7 / 1 2 (44) Ansökan utlagd och utlägg- 7 9-0 7-2 3 Publicerings- 409 058 ningsskriften publicerad

Läs mer

I princip gäller det att mäta ström-spänningssambandet, vilket tillsammans med kännedom om provets geometriska dimensioner ger sambandet.

I princip gäller det att mäta ström-spänningssambandet, vilket tillsammans med kännedom om provets geometriska dimensioner ger sambandet. Avsikten med laborationen är att studera de elektriska ledningsmekanismerna hos i första hand halvledarmaterial. Från mätningar av konduktivitetens temperaturberoende samt Hall-effekten kan en hel del

Läs mer

Ljusets böjning & interferens

Ljusets böjning & interferens ... Laboration Innehåll 1 Förberedelseuppgifter 2 Laborationsuppgifter Ljusets böjning & interferens Ljusets vågegenskaper Ljus kan liksom ljud beskrivas som vågrörelser och i den här laborationen ska

Läs mer

för gymnasiet Polarisation

för gymnasiet Polarisation Chalmers tekniska högskola och November 2006 Göteborgs universitet 9 sidor + bilaga Rikard Bergman 1992 Christian Karlsson, Jan Lagerwall 2002 Emma Eriksson 2006 O4 för gymnasiet Polarisation Foton taget

Läs mer

LASAL. Gaser, utrustning och tjänster som vässar din laser! www.airliquide.se

LASAL. Gaser, utrustning och tjänster som vässar din laser! www.airliquide.se LASAL TM Gaser, utrustning och tjänster som vässar din laser! www.airliquide.se Valet av gas och gasförsörjningssystem har avgörande betydelse Valet av gas och gasförsörjningssystem har stor betydelse

Läs mer

Ljusets böjning & interferens

Ljusets böjning & interferens ... Laboration Innehåll 1 Förberedelseuppgifter 2 Laborationsuppgifter Ljusets böjning & interferens Ljusets vågegenskaper Ljus kan liksom ljud beskrivas som vågrörelser och i den här laborationen ska

Läs mer

I 1 I 2 I 3. Tentamen i Fotonik , kl Här kommer först några inledande frågor.

I 1 I 2 I 3. Tentamen i Fotonik , kl Här kommer först några inledande frågor. FAFF25-2014-03-14 Tentamen i Fotonik - 2014-03-14, kl. 14.00-19.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

Övning 6 Antireflexbehandling. Idén med antireflexskikt är att få två reflektioner som interfererar destruktivt och därmed försvagar varandra.

Övning 6 Antireflexbehandling. Idén med antireflexskikt är att få två reflektioner som interfererar destruktivt och därmed försvagar varandra. Övning 6 Antireflexbehandling Antireflexbehandling Idén med antireflexskikt är att få två reflektioner som interfererar destruktivt och därmed försvagar varandra. R 1 R Vi ser att vågorna är ur fas, vi

Läs mer

Föreläsning 2 - Halvledare

Föreläsning 2 - Halvledare Föreläsning 2 - Halvledare Historisk definition Atom Molekyl - Kristall Metall-Halvledare-Isolator lektroner Hål Intrinsisk halvledare effekt av temperatur 1 Komponentfysik - Kursöversikt Bipolära Transistorer

Läs mer

Föreläsning 5 Att bygga atomen del II

Föreläsning 5 Att bygga atomen del II Föreläsning 5 Att bygga atomen del II Moseleys Lag Pauliprincipen Det periodiska systemet Kemi på sidor Vad har vi lärt hittills? En elektron hör till ett skal med ett kvanttal n Varje skal har en specifik

Läs mer

Tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 122 / BFL 111

Tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 122 / BFL 111 Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Tentamen Freagen en 1:e juni 2012, kl 08:00 12:00 Fysik el B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 122 / BFL 111 Tentamen

Läs mer

12 Elektromagnetisk strålning

12 Elektromagnetisk strålning LÖSNINGSFÖRSLAG Fysik: Fysik oc Kapitel lektromagnetisk strålning Värmestrålning. ffekt anger energi omvandlad per tidsenet, t.ex. den energi ett föremål emitterar per sekund. P t ffekt kan uttryckas i

Läs mer

Arbete A1 Atomens spektrum

Arbete A1 Atomens spektrum Arbete A1 Atomens spektrum 1. INLEDNING I arbetet presenteras de elektroniska energitillstånden och spektret för den enklaste atomen, väteatomen. Väteatomens emissionsspektrum mäts med en gitterspektrometer

Läs mer

Kvantmekanik. Kapitel Natalie Segercrantz

Kvantmekanik. Kapitel Natalie Segercrantz Kvantmekanik Kapitel 38-39 Natalie Segercrantz Centrala begrepp Schrödinger ekvationen i en dimension Fotoelektriska effekten De Broglie: partikel-våg dualismen W 0 beror av materialet i katoden minimifrekvens!

Läs mer

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling ISSN: 2000-0987 SSMFS 2014:4 Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter och allmänna råd om laser, starka laserpekare och intensivt pulserat ljus Strålsäkerhetsmyndighetens

Läs mer

Föredrag av Tor Paulin för kursen seminarier på svenska 2009 LYSDIODER: TEKNOLOGI OCH FRAMTIDSUTSIKTER

Föredrag av Tor Paulin för kursen seminarier på svenska 2009 LYSDIODER: TEKNOLOGI OCH FRAMTIDSUTSIKTER Föredrag av Tor Paulin för kursen seminarier på svenska 2009 LYSDIODER: TEKNOLOGI OCH FRAMTIDSUTSIKTER Lysdiod eller kort LED (Light Emitting Diode) är en halvledarkomponent. Halvledare Ett material med

Läs mer

Vågfysik. Geometrisk optik. Knight Kap 23. Ljus. Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion)

Vågfysik. Geometrisk optik. Knight Kap 23. Ljus. Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion) Vågfysik Geometrisk optik Knight Kap 23 Historiskt Ljus Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion) Hooke, Huyghens (~1660): ljus är ett slags vågor Young

Läs mer

6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s. 93 105)

6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s. 93 105) 6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s. 93 105) Termodynamikens nollte huvudsats säger att temperaturskillnader utjämnas i isolerade system. Med andra ord strävar system efter termisk jämvikt

Läs mer

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring Lektion 8: Värmetransport TKP4100/TMT4206 Strömning och varmetransport/ varmeoverføring Den gul-orange färgen i den smidda detaljen på bilden visar den synliga delen av den termiska strålningen. Värme

Läs mer

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

Laborationer i miljöfysik. Solcellen Laborationer i miljöfysik Solcellen Du skall undersöka elektrisk ström, spänning och effekt från en solcellsmodul under olika förhållanden, och ta reda på dess verkningsgrad under olika förutsättningar.

Läs mer

Ljusets böjning & interferens

Ljusets böjning & interferens Ljusets böjning & interferens Laboration Innehåll 1 Förberedelseuppgifter 2 Laborationsuppgifter 3 Appendix Ljusets vågegenskaper Ljus kan liksom ljud beskrivas som vågrörelser och i den här laborationen

Läs mer

Atomer, ledare och halvledare. Kapitel 40-41

Atomer, ledare och halvledare. Kapitel 40-41 Atomer, ledare och halvledare Kapitel 40-41 Centrala begrepp Kvantiserade energinivåer i atomer Elektronspinn och finstruktur Elektronen i en atom både banimpulsmoment, som karakteriseras av kvanttalet

Läs mer

Copyright 2001 Ulf Rääf och DataRäven Elektroteknik, All rights reserved.

Copyright 2001 Ulf Rääf och DataRäven Elektroteknik, All rights reserved. Ver 2001-03-31. Kopieringsförbud. Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen! OBS! Kopiering i skolar enligt avtal ( UB4 ) gäller ej! Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare

Läs mer

3.7 Energiprincipen i elfältet

3.7 Energiprincipen i elfältet 3.7 Energiprincipen i elfältet En laddning som flyttas från en punkt med lägre potential till en punkt med högre potential får även större potentialenergi. Formel (14) gav oss sambandet mellan ändring

Läs mer

OBS: Alla mätningar och beräknade värden ska anges i SI-enheter med korrekt antal värdesiffror. Felanalys behövs endast om det anges i texten.

OBS: Alla mätningar och beräknade värden ska anges i SI-enheter med korrekt antal värdesiffror. Felanalys behövs endast om det anges i texten. Speed of light OBS: Alla mätningar och beräknade värden ska anges i SI-enheter med korrekt antal värdesiffror. Felanalys behövs endast om det anges i texten. 1.0 Inledning Experiment med en laseravståndsmätare

Läs mer

Polarisation en introduktion (för gymnasiet)

Polarisation en introduktion (för gymnasiet) Polarisation en introduktion 1 Polarisation en introduktion (för gymnasiet) 1 Ljusets polarisationsformer Låt oss för enkelhets skull studera en stråle med monokromatiskt ljus, dvs. ljus som bara innehåller

Läs mer

Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material?

Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material? 1 Föreläsning 2 Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material? Strålen in mot ytan kallas infallande ljus och den andra strålen på samma sida är reflekterat

Läs mer

Introduktionsuppgifter till kurserna. Hydraulik och Pneumatik & Fluidmekanisk Systemteknik

Introduktionsuppgifter till kurserna. Hydraulik och Pneumatik & Fluidmekanisk Systemteknik Introduktionsuppgifter till kurserna Hydraulik och Pneumatik & Fluidmekanisk Systemteknik Liselott Ericson 2014-01-14 Uppgift 0.1 Figurerna nedan visar en skarpkantad hålstrypning med arean A. Flödeskoefficient

Läs mer