LABORATION 4 VÄTEATOMENS SPEKTRUM
|
|
- Ann-Christin Lind
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Fysikum FK00 - Fysikexperiment Laborationsinstruktion (4 november 00) LABORATION 4 VÄTEATOMENS SPEKTRUM Mål Du skall i denna laboration bekanta dig med en gitterspektrometer och studera de monokromatiska linjerna i vätets synliga atomspektra Balmerserien. Med spektrometern uppmäts böjningsvinklarna för linjerna i Balmerserien i flera ordningar, varefter linjernas våglängder bestäms ur gitterformeln. Rydbergs konstant för väte, R H,kandärefterberäknasur Balmers formel. Med hjälp av detta värde på R H beräknas även vätets jonisationsenergi. Du presenterar dina resultat i en individuellt skriven kortfattad rapport där dina beräkningar och felbehandlingen tydligt redovisas. Primärvärden, använda formler och resultat redovisas.
2 LABORATION 4: Väteatomens spektrum Inledning. Spektrometern Inom spektroskopin studerar man elektromagnetiska spektra ljusets innehåll av olika våglängder beroende på atom och molekylreaktioner i det ljusemitterande objektet. Spektroskopin har haft avgörande betydelse för fysikens och speciellt atomfysiken utveckling under 900-talet. Idag bidrager spektroskopin till att erhålla unik kunskap vid astronomiska, biologiska, kemiska och andra analytiska undersökningar. En spektrometer kan arbeta med transmitterat ljus, genom t.ex. ett prisma eller ett gitter eller med reflekterat ljus. Huvudkomponenterna i spektrometern är: kollimatorn som tar in ljuset genom en smal spalt och gör detta parallellt, den komponent som sprider ljuset (prismat, gittret eller en spegel) och teleskopet som fångar in det avböjda ljuset och fokuserar detta på ett hårkors i teleskopet. Bilden av spalten och hårkorset betraktas med hjälp av en lupp (se figur ). Figur : Schematisk bild av en (transmission) gitterspektrometer. Ljuset från ljuskällan passerar kollimatorns spalt och görs parallellt. Det spridda ljuset från transmissionsgittret studeras med hjälp av ett vridbart teleskop. Vid mätningar bestämmer man diffraktionsvinkeln θ. Den tvåarmade spektrometern (med glaslinser) härrör frå n t a l e t s m i t t o c h b l e v a l l m ä n t använd från ca 900 i undervisningssammanhang.
3 LABORATION 4: Väteatomens spektrum 3 Ett diffraktionsgitter består normalt av en tunn glas- eller plastskivasomhar en serie mycket fina repor eller linjer skurna över ytan. Linjerna är raka och parallella och med ett konstant antal linjer per mm (n), typiskt 500 linjer per mm upp till flera tusen linjer per mm. Gittret fungerar väsentligen som en multippelspalt med spaltavståndet (gitterkonstanten) d = /n. Ljuset från gittret interfererar konstruktivt endast i vissa specifika vinklar för varje ljusvåglängd.. Teori Väteatomen består av en atomkärna (en proton) med en positiv elementarladdning +e och en elektron med en negativ elementarladdning ( e). För en elektron i någon bana runt en godtycklig kärna med laddningen Ze gäller att Coulombkraften F verkar på systemet F = Ze 4πɛ 0 r r () och den potentiella energin hos elektron-kärnsystemet är då E p = Ze 4πɛ 0 r () Antag att elektronen beskriver en cirkulär bana, se figur. Dess rörelsemängd p ä r λ r Figur : Elektronbana för stationärt tillstånd. konstant i en cikulär bana. Om denna bana skall svara mot ett stationärt tillstånd, måste den (enligt kvantfysikens lagar) då innehålla stående vågor av våglängen Det första gittret skapades redan i slutet av 700-talet men detvarjosephvonfraunhofer som insåg dess vetenskapliga betydelse (8).
4 4 LABORATION 4: Väteatomens spektrum λ = h/p. Från figuren ser man att det innebär att banans längd måste vara lika med en heltalsmultipel av λ, dvsπr n = nλ= nh/p eller r n p = nh/π (3a) Då p = m e v kan (3a) även skrivas som r n m e v = nh/π där m e ä r e l e k t r o n e n s m a s s a. ( 3 b ) ÅandrasidanfordrarelektronensrörelseekvationattF = m e v /r, därf ä r c e n - tripetalkraften. Men i det aktuella fallet med en elektron som rör sig runt en kärna är centripetalkraften lika med Coulombkraften (). Alltså: m e v r = Ze 4πɛ 0 r eller m e v = Ze 4πɛ 0 r (4) Om man eliminerar v mellan ekvationerna (3b) och (4) får man r n = n h ɛ 0 m e Ze π (5) Den potentiella energin från () kan användas för att uttrycka elektronens energi i en cikulär bana E = E k + E p = m ev Ze 4πɛ 0 r (6a) Om man använder (4) för att eliminera m e v får man E = Ze 4πɛ 0 (r) (6b) Införs vidare värdet på r n från (5) erhålls E = m ee 4 Z 8ɛ 0h n (6c) Något noggrannare beräkningar, som tar hänsyn till att elektronerna inte rör sig omkring atomkärnan utan kring kärnans och elektronens gemensamma tyngdpunkt visar att m e iovanståendeuttryckbörersättasavdens.k.reducerademassanµ µ = m em m e + M (7) där M är kärnans massa.
5 LABORATION 4: Väteatomens spektrum 5 Om väteatomens elektron exciteras till ett högre liggande tillstånd(e j )förblir den i detta tillstånd i ca 0 8 s, varefter den återgår till något lägre liggande tillstånd (E i )underutsändandetavstrålning. Omnu(E i )och(e j )betecknarenerginhosde respektive tillstånden får den utsända strålningen frekvensen ν enligt Bohrs villkor ν = E j E i h = c λ vak (8) där λ vak ä r v a k u u m v å g l ä n g d e n. D e t t a g e r B a l m e r s f o r m e l = E j E i λ vak hc = µe4 8ɛ 0h 3 c Z ( i j ) = R H Z ( i j ) (9) Uttrycket R H = µe4 kallas för Rydbergs konstant för väte. För väte är Z =. För 8ɛ 0 h3 c i =ochj =3, 4, 5, 6... osv erhålls den s.k. Balmerserien, en serie spektrallinjer som ligger i det synliga eller nära ultravioletta området och konvergerar mot en gräns λ vak =4/R H (se figur 3). n Hα Hβ Hγ Hδ Balmer Bracket Paschen Pfund ev 3,53 0,5 5,7 Å 05,7 Å 97,5 Å Konvergensgräns Lyman 0 Figur 3: Hur de olika linjeserierna i vätets atomspektrum uppkommer.
6 6 LABORATION 4: Väteatomens spektrum Mätningar Vid diffraktion i ett gitter är villkoret för konstruktiv interferens nλ = d sin θ n där n =0,,... (0) λ ä r l j u s e t s v å g l ä n g d, d gitterkonstanten och θ n böjningsvinkeln från normalen i n:te ordningen. I spektrometern mäter man vinkeln θ n med hög precision. Saker att tänka på under laborationen: Rör ej glaset på vätelampan, spänningen är hög! Se till att inte röra gittret under mätningen, då måste mätningen göras om och kalibreringen är mycket omständlig. Om inte Na-linjerna går att upplösa, tag medelvärdet (589,938 Å), värdena finns annars i Physics Handbook för D -ochd -linjerna (se avsnitt.). Noteras bör att vätespektrats δ-linje är mycket svår att se, var beredd att ge upp detta moment.. Justering av spektrometern Spektrometern är ett exempel på ett instrument där laborativ skicklighet är avgörande för att fullt ut utnyttja instrumentets inneboende prestanda (upplösningförmåga). Vi kan enkelt inse att t.ex. längden av en stav kan mätas med en mm-graderad stållinjal med en onoggrannhet på ca 0, mm men att denna onoggrannhet är helt beroende av att linjalens nollpunkt är korrekt ansatt (dvs att det systematiska felet är nära noll). För vår spektrometer gäller att spalten och gitterlinjerna riktning bör vara parallellt med det rörliga teleskopets vridningsaxel för att minimera systematiska mätfel. En beskrivning av inställnings- och kalibreringsproceduren skulle här ta alltför stor plats. Denna görs dessutom mer åskådlig och förståelig vid en direkt demonstration. Labassistenten kommer att instruera er och visa på de viktigaste handgreppen idettafall.
7 LABORATION 4: Väteatomens spektrum 7. Bestämning av gitterkonstanten När spektrometern är klar att användas genomförs kalibreringen, dvs vi skall finna ett värde på gitterkonstanten med kännedom om de två kända natriumlinjerna i natriumlampans ljus. En uppskattning av gitterkonstanten kan även erhållas utifrån antal linjer per mm hos gittret som normalt anges av fabrikanten. Fundera över varför en mätning av gitterkonstanten är bättre än ett beräknat värde, även om antalet linjer per mm är exakt känt. Uppgift : Belys spalten med ljuset från en natriumlampa och bestäm läget av natriumlinjerna D och D (i Fraunhofers katalog över solspektret betecknas dessa linjer D och D,enbeteckningsomfortfarandeofta används) i första och andra ordningen till vänster och höger med avläsningar av båda nonierna. Använd tabellerna a och b i Appendix. Gitterkonstanten d erhålls med kännedom om våglängden λ och vinkeln från normalen i ordningen n nλ = d sin θ n ().3 Bestämning av våglängderna för Balmerseriens linjer Uppgift : Vätelampan placeras framför spalten. För var och en av de med blotta ögat synliga linjerna bestäms böjningsvinkeln i första och andra ordningen till höger och vänster om gitternormalen med avläsning på båda nonierna. Differensen mellan avläsningarna till höger och vänster=θ n. Använd tabellerna a, b och c i Appendix. Observera att med denna metod behöver vi inte känna till nollpunktens absoluta läge på vinkelskalan. 3 3 Iexempletmedlinjalenmotsvarasdetavattlinjalenöverlappar staven och att läget av stavens ändar läses av. Stavens längd beräknas sedan som skillnaden mellan de två avläsningarna.
8 8 LABORATION 4: Väteatomens spektrum 3 Beräkningar Med kännedom om gitterkonstanten d beräknas våglängderna för väteatomlinjerna H α, H β, H γ och H δ ur nλ luft = d sin θ n där n =, () Notera att den våglängd vi mäter med spektrometern är den våglängd ljuset har iluft(enljusvågharlägrehastighetiettmediumänivakuum, men bibehåller samma frekvens i de två medierna. Därav följer att mätningar i luft ger ett för lågt värde på ljusets våglängd). Med formeln (obs att våglängden λ luft anges i Åidennaformel): λ vak = [ λ luft ++, (λ luft 3500) ] 0 0 (m) (3) omräknas våglängderna i luft λ luft till vakuumvåglängder och Rydbergs konstant för väte R H beräknas ur Balmers formel för Balmerserien (i =) ( = R H λ vak 4 ) j Med j =3, 4, 5och6erhållsfyravärdenpåR H. Beräkna medelvärdet för R H och beräkna därur väteatomens jonisationsenergi. (4) 4 Redovisning Du behöver inte skriva någon detaljerad redovisning över experimentuppställning eller någon utförlig beskrivning av utförandet. En kort introduktion räcker som sedan följs av en redovisning av dina beräkningar med angivande av formler. Ange speciellt:. Beräkningen av gitterkonstanten (n) enligtuppgift. Beräknafeletin med hänsyn till osäkerheten i den mätta vinkeln (obs använd natriumlinjernas våglängder iluft).. En tabell med de beräknade (medelvärden) våglängderna i luft med fel enligt uppgift och en jämförelse med litteraturvärden. 3. En tabell med alla framräknade värden på Rydbergs konstant i vakuum. Medelvärdet med fel på Rydbergs konstant anges. Jämför med litteraturvärde. 4. Härledning av en formel för väteatomens jonisationsenergi. 5. Beräkna och ange ett värde på jonisationsenergin med fel. Jämför med litteraturvärde. 6. Ange alla avlästa primärvinklar i tabellerna i nonieskalan, dvs ange t.ex. 78 4/30 iprimärtabellerna(nonieskalaninnehåller30skalstreck) och inte 78,3 grader. Vid all beräkningar därefter bör du förstås övergå till decimaltal.
9 LABORATION 4: Väteatomens spektrum 9 Appendix Dessa tabeller kan du med fördel klistra in i din logbok. Lösa tabellblad finns att hämta från kursens hemsida. Höger sida=hs, Vänster sida=vs, Höger nonie=hn, Vänster nonie=vn Först bestämmer vi gitterkonstanten d med hjälp av en Na-lampa. Tabell a: Na-linje D,ytterst Ordning VS:VN VS:HN HS:VN HS:HN Ordning (VS:VN HS:VN) n (VS:HN HS:HN) n θ n VN θ n HN Medel-θ n Tabell b: Na-linje D,innerst Ordning VS:VN VS:HN HS:VN HS:HN Ordning (VS:VN HS:VN) n (VS:HN HS:HN) n θ n VN θ n HN Medel-θ n Detta ger då d och d ur d sin θ n = nλ, av vilka ett medelvärde tas. Nu har vi gitterkonstanten d och kan använda den till att bestämma våglängden av vätespektrats linjer. Samma mätserier utförs sedan för vätelampans α-, β- ochγ-linjer. Om δ-linjen kan ses utförs mätningen även för den (se tabell ).
10 0 LABORATION 4: Väteatomens spektrum.
11 LABORATION 4: Väteatomens spektrum Tabell a: α, röd Ordning VS:VN VS:HN HS:VN HS:HN Ordning (VS:VN HS:VN) n (VS:HN HS:HN) n θ n VN θ n HN Medel-θ n Ordning λ α Medel-λ α λ α,vak R α H Tabell b: β, grön eller turkos Ordning VS:VN VS:HN HS:VN HS:HN Ordning (VS:VN HS:VN) n (VS:HN HS:HN) n θ n VN θ n HN Medel-θ n Ordning λ β Medel-λ β λ β,vak R β H
12 LABORATION 4: Väteatomens spektrum.
13 LABORATION 4: Väteatomens spektrum 3 Tabell c: γ, blålila Ordning VS:VN VS:HN HS:VN HS:HN Ordning (VS:VN HS:VN) n (VS:HN HS:HN) n θ n VN θ n HN Medel-θ n Ordning λ γ Medel-λ γ λ γ,vak R γ H Tabell d: δ, bör vara lila, nära UV. Ordning VS:VN VS:HN HS:VN HS:HN Ordning (VS:VN HS:VN) n (VS:HN HS:HN) n θ n VN θ n HN Medel-θ n Ordning λ δ Medel-λ δ λ δ,vak R δ H Tag nu ett medelvärde av dina uträknade R H och använd det för att bestämma väteatomens joniseringsenergi.
Föreläsning 2. Att uppbygga en bild av atomen. Rutherfords experiment. Linjespektra och Bohrs modell. Vågpartikel-dualism. Korrespondensprincipen
Föreläsning Att uppbygga en bild av atomen Rutherfords experiment Linjespektra och Bohrs modell Vågpartikel-dualism Korrespondensprincipen Fyu0- Kvantfysik Atomens struktur Atomen hade ingen elektrisk
Läs merFysik. 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 merLösningar Heureka 2 Kapitel 14 Atomen
Lösningar Heureka Kapitel 14 Atomen Andreas Josefsson Tullängsskolan Örebro Lo sningar Fysik Heureka Kapitel 14 14.1) a) Kulorna från A kan ramla på B, C, D, eller G (4 möjligheter). Från B kan de ramla
Läs merVågfysik. Ljus: våg- och partikelbeteende
Vågfysik Modern fysik & Materievågor Kap 25 (24 1:st ed.) Ljus: våg- och partikelbeteende Partiklar Lokaliserade Bestämd position & hastighet Kollision Vågor Icke-lokaliserade Korsar varandra Interferens
Läs merDiffraktion och interferens
Institutionen för Fysik 005-10-17 Diffraktion och interferens Syfte och mål När ljus avviker från en rätlinjig rörelse kallas det för diffraktion och sker då en våg passerar en öppning eller en kant. Det
Läs merRydbergs formel. Bohrs teori för väteliknande system
Chalmers Tekniska Högskola och Göteborgs Universitet Sektionen för Fysik och Teknisk Fysik Arne Rosén, Halina Roth Uppdaterad av Erik Reimhult, januari A4 Enelektronspektrum Namn... Utförd den... Godkänd
Läs merTEKNISKA HÖGSKOLAN I LULEÅ lp2 96 Avd. för Fysik Per Arve. Laboration i Kvantfysik för F
TEKNISKA HÖGSKOLAN I LULEÅ lp2 96 Avd. för Fysik Per Arve Laboration i Kvantfysik för F Syfte Laborationen syftar till att demonstrera två fysikaliska system, väteatomen och elektroner som strömmar genom
Läs mer2.16. Den enkla harmoniska oscillatorn
2.16. Den enkla harmoniska oscillatorn [Understanding Physics: 13.16-13.17] Den klassiska hamiltonfunktionen för en enkel harmonisk oscillator med den reducerade massan m och fjäderkonstanten (kraftkonstanten)
Läs merArbete 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 merInnehåll. Fysik Relativitetsteori. fy8_modernfysik.notebook. December 19, Relativitetsteorin Ljusets dualism Materiens struktur Kärnfysik
Fysik 8 Modern fysik Innehåll Relativitetsteorin Ljusets dualism Materiens struktur Kärnfysik 1. Relativitetsteori Speciella relativitetsteorin Allmänna relativitetsteorin Two Postulates Special Relativity
Läs merFysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Tentamen Torsdagen den 5:e juni 2008, kl. 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt
Läs merLABORATION ENELEKTRONSPEKTRA
LABORATION ENELEKTRONSPEKTRA Syfte och mål Uppgiften i denna laboration är att studera atomspektra från väte och natrium i det synliga våglängdsområdet och att med hjälp av uppmätta våglängder från spektrallinjerna
Läs merDiffraktion och interferens Kapitel 35-36
Diffraktion och interferens Kapitel 35-36 1.3.2016 Natalie Segercrantz Centrala begrepp Huygens princip: Tidsskillnaden mellan korresponderande punkter på två olika vågfronter är lika för alla par av korresponderande
Läs merParbildning. Om fotonens energi är mer än dubbelt så stor som elektronens vileoenergi (m e. c 2 ):
Parbildning Vi ar studerat två sätt med vilket elektromagnetisk strålning kan växelverka med materia. För ögre energier ar vi även en tredje: Parbildning E mc Innebär att omvandling mellan energi oc massa
Läs mer2.4. Bohrs modell för väteatomen
2.4. Bohrs modell för väteatomen [Understanding Physics: 19.4-19.7] Som vi sett, är den totala energin för elektronen i väteatomen E = 1 2 mv2 = e2 8πɛ 0 r. Eftersom L = mvr för cirkulära banor, så kan
Läs merBFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin Föreläsning 7 Kvantfysik, Atom-, Molekyl- och Fasta Tillståndets Fysik
Föreläsning 7 Kvantfysik 2 Partiklars vågegenskaper Som kunnat konstateras uppträder elektromagnetisk strålning ljus som en dubbelnatur, ibland behöver man beskriva ljus som vågrörelser och ibland är det
Läs merSvar och anvisningar
170317 BFL10 1 Tenta 170317 Fysik : BFL10 Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Den enda kraft som verkar på stenen är tyngdkraften, och den är riktad nedåt. Alltså är accelerationen riktad nedåt. b) Vid kaströrelse
Läs merLösningsförslag - tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 122 / BFL 111
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag - tentamen Torsdagen den 27:e maj 2010, kl 08:00 12:00 Fysik del B2 för
Läs merLaborationskurs i FYSIK B
Laborationskurs i FYSIK B Labbkursen i fysik består av 6 laborationer. Vid varje labbtillfälle (3 stycken) utförs 2 laborationer. Till alla laborationer skall fullständiga laborationsrapport skrivas och
Läs merLaboration 1 Fysik
Laboration 1 Fysik 2 2015 : Fysik 2 för tekniskt/naturvetenskapligt basår Laboration 1 Förberedelseuppgifter 1. För en våg med frekvens f och våglängd λ kan utbredningshastigheten skrivas: 2. Färgen på
Läs merInterferens och diffraktion
Laborationsinstruktion Vågrörelselära Interferens och diffraktion VT07 Stockholms Universitet Innehåll Uppgift 1 Diffraktionsförsök med laserljus Uppgift 2 Mäta våglängden med linjal Uppgift 3 Gittrets
Läs merVågrörelselära och optik
Vågrörelselära och optik Kapitel 36-1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel 15.1
Läs merKapitel 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 mer19.4 Bohrs modell för väteatomen.
Den moerna fysikens gruner - Föreläsning 7 42 9.4 Bohrs moell för väteatomen. Som vi sett är en totala energin för elektronen i väteatomen E = 2 mv2 = e2 8πɛ 0 r. Eftersom L = mvr för cirkulära banor så
Läs merGauss Linsformel (härledning)
α α β β S S h h f f ' ' S h S h f S h f h ' ' S S h h ' ' f f S h h ' ' 1 ' ' ' f S f f S S S ' 1 1 1 S f S f S S 1 ' 1 1 Gauss Linsformel (härledning) Avbilding med lins a f f b Gauss linsformel: 1 a
Läs mer1. Betrakta en plan harmonisk elektromagnetisk våg i vakuum där det elektriska fältet E uttrycks på följande sätt (i SI-enheter):
FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Måndagen den 5 maj 2008 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok (Physics handbook eller motsvarande) och räknare.
Läs merDiffraktion och interferens
Diffraktion och interferens Syfte och mål När ljus avviker från en rätlinjig rörelse kallas det för diffraktion och sker då en våg passerar en öppning eller en kant. Det är just detta fenomen som gör att
Läs merFYSA15 Laboration 3: Belysning, färger och spektra
FYSA15 Laboration 3: Belysning, färger och spektra Laborationshandledare: Villhelm Berg Malmborg (ville.berg@design.lth.se) Laborationshandledning senast reviderad av Göran Frank (2015) Laborationen äger
Läs merTENTAMEN. Institution: Fysik och Elektroteknik. Examinator: Pieter Kuiper. Datum: 7maj2016. Tid: 5timmar Plats: Kurskod: 1FY803
TENTAMEN Institution: Fysik och Elektroteknik Examinator: Pieter Kuiper Datum: 7maj2016 Namn:... Adress:...... Tid: 5timmar Plats: Kurskod: 1FY803 Personnummer: Kurs/provmoment: Vågrörelselära och Optik
Läs merExperimentella metoder 2013, Räkneövning 3
Experimentella metoder 2013, Räkneövning 3 Problem 1: Fem studenter mätte längden av ett rum, deras resultat blev 3,30 m, 2,90 m, 3,70 m, 3,50 m, och 3,10 m. Inga uppgifter om mätnoggrannheten är kända.
Läs merLjudhastighet (vätska & gas) RT v M Intensitet från en punktkälla P I medel 2 4 r Ljudintensitetsnivå I 12 2 LI 10lg med Io 1,0 10 W/m Io Dopplereffek
Ljudhastighet (vätska & gas) RT v M Intensitet från en punktkälla P I medel 4 r Ljudintensitetsnivå I 1 LI 10lg med Io 1,0 10 W/m Io Dopplereffekt, ljud v v f m m fs v v s Relativistisk Dopplereffekt,
Läs merLjusets interferens. Sammanfattning
HERMODS DISTANSGYMNASIUM Naturvetenskapsprogrammet Emilia Dunfelt Fysik 2 2017-05-06 Ljusets interferens Sammanfattning I försöket undersöks ljusets vågegenskaper med hjälp av gitterekvationen. Två olika
Läs mer2.4. Bohrs modell för väteatomen
2.4. Bohrs modell för väteatomen [Understanding Physics: 19.4-19.7] Som vi sett, är den totala energin för elektronen i väteatomen E = 1 2 mv2 = e2 8πɛ 0 r. Eftersom L = mvr för cirkulära banor, så kan
Läs merM = den svängande fjäderns massa K = den svängande fjäderns fjäderkonstant A = dimensionslös konstant
UPPGIFT 1: SLINKY SPRING Tid: 50 min. Materiel: Fjäder, plåt, linjal, kronometer, stativ och klämmor. Beskrivning: En "slinky spring" på horisontellt underlag sträcks ut sträckan x under inflytande av
Läs merKapitel 35, interferens
Kapitel 35, interferens Interferens hos ljusvågor, koherensbegreppet Samband för max och min för ideal dubbelspalt Samband för intensitetsvariation för ideal dubbelspalt Interferens i tunna filmer Michelson
Läs merVarje laborant ska vid laborationens början lämna renskrivna lösningar till handledaren för kontroll.
Vätespektrum Förberedelser Läs i Tillämpad atomfysik om atomspektroskopi (sid 147-149), empiriska samband (sid 151-154), och Bohrs atommodell (sid 154-165). Läs genom hela laborationsinstruktionen. Gör
Läs merSvar och anvisningar
160322 BFL102 1 Tenta 160322 Fysik 2: BFL102 Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Centripetalkraften ligger i horisontalplanet, riktad in mot cirkelbanans mitt vid B. A B b) En centripetalkraft kan tecknas:
Läs merFöreläsning 7: Antireflexbehandling
1 Föreläsning 7: Antireflexbehandling När strålar träffar en yta vet vi redan hur de bryts (Snells lag) eller reflekteras (reflektionsvinkeln lika stor som infallsvinkeln). Nu vill vi veta hur mycket som
Läs merSTOCKHOLMS UNIVERSITET FYSIKUM
STOCKHOLMS UNIVERSITET FYSIKUM Tentamensskrivning i Fysikexperiment, 7,5 hp, för FK2002 Onsdagen den 15 december 2010 kl. 9-14. Skrivningen består av två delar A och B. Del A innehåller enkla frågor och
Läs merVågrörelselära 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 merZeemaneffekt. Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013
Zeemaneffekt Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013 Introduktion En del energinivåer i en atom kan ha samma energi, d.v.s. energinivåerna är degenererade. Degenereringen kan brytas genom att
Läs merExperimentella metoder, FK3001. Datorövning: Finn ett samband
Experimentella metoder, FK3001 Datorövning: Finn ett samband 1 Inledning Den här övningen går ut på att belysa hur man kan utnyttja dimensionsanalys tillsammans med mätningar för att bestämma fysikaliska
Läs merRepetition Ljus - Fy2!!
Repetition Ljus - Fy2 Egenskaper ör : Ljus är inte en mekanisk vågrörelse. Den tar sig ram utan problem även i vakuum och behöver alltså inget medium. Exakt vilken typ av vågrörelse är återkommer vi till
Läs merEXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER
EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER I detta experiment ska du mäta graden av dubbelbrytning hos glimmer (en kristall som ofta används i polariserande optiska komponenter). UTRUSTNING Förutom
Läs merFysik (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 merLösningsförslag. 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 merHandledning laboration 1
: Fysik 2 för tekniskt/naturvetenskapligt basår Handledning laboration 1 VT 2017 Laboration 1 Förberedelseuppgifter 1. För en våg med frekvens f och våglängd λ kan utbredningshastigheten skrivas: 2. Färgen
Läs merVarje uppgift ger maximalt 3 poäng. För godkänt krävs minst 8,5 poäng och
Institutionen för Fysik Göteborgs Universitet LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I FYSIK A: MODERN FYSIK MED ASTROFYSIK Tid: Lördag 3 augusti 008, kl 8 30 13 30 Plats: V Examinator: Ulf Torkelsson, tel. 031-77 3136
Läs merVågrörelselära och optik
Vågrörelselära och optik Kapitel 35-1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel 15.1
Läs merUtveckling mot vågbeskrivning av elektroner. En orientering
Utveckling mot vågbeskrivning av elektroner En orientering Nikodemus Karlsson Februari 00 . Bohrs Postulat Niels Bohr (885-96) ställde utifrån iakttagelser upp fyra postulat gällande väteatomen ¹:. Elektronen
Läs mer7. 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 merDopplereffekt och lite historia
Dopplereffekt och lite historia Outline 1 Lite om relativitetsteorins historia 2 Dopplereffekt och satelliter 3 Dopplereffekt och tidsdilatation L. H. Kristinsdóttir (LU/LTH) Dopplereffekt och lite historia
Läs merDiffraktion och interferens
Diffraktion och interferens Laboration i kursen Syfte Laborationen ska ge förståelse för begreppen interferens och diffraktion och hur de karaktäriseras genom experiment. Vidare visar laborationen exempel
Läs merFotoelektriska 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 merTentamen i Vågor och Optik 5hp F, Q, kandfys, gylärfys-programm, den 11. juni 2010
Uppsala Universitet Fysiska Institutionen Laurent Duda Tentamen i Vågor och Optik 5hp Skrivtid kl. 8-13 Hjälpmedel: Räknedosa, Physics Handbook eller motsvarande (även Mathematical Handbook är tillåten)
Läs merTentamen. 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 Tentamen Tisdagen den 27:e maj 2008, kl 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt
Läs merett uttryck för en våg som beskrivs av Jonesvektorn: 2
Tentamen i Vågrörelselära(FK49) Datum: Tisdag, 6 Juni, 29, Tid: 9: - 5: Tillåten Hjälp: Physics handbook eller dylikt Förklara resonemang och uträkningar klart och tydligt. Tentamensskrivningen består
Läs merTENTAMEN. Institution: DFM, Fysik Examinator: Pieter Kuiper. Datum: april 2010
TENTAMEN Institution: DFM, Fysik Examinator: Pieter Kuiper Namn:... Adress:... Datum: april 2010... Tid: Plats: Kurskod: 1FY803 Personnummer: Kurs/provmoment: Vågrörelselära och Optik Hjälpmedel: linjal,
Läs merPreliminärt lösningsförslag till Tentamen i Modern Fysik,
Preliminärt lösningsförslag till Tentamen i Modern Fysik, SH1009, 008 05 19, kl 14:00 19:00 Tentamen har 8 problem som vardera ger 5 poäng. Poäng från inlämningsuppgifter tillkommer. För godkänt krävs
Läs merFYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Tisdagen den 17 juni 2008 kl 9-15
FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 1,5 högskolepoäng, FK49 Tisdagen den 17 juni 28 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok (Physics handbook eller motsvarande) och räknare
Läs merFYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 7 poäng, FyL2 Tisdagen den 19 juni 2007 kl 9-15
FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 7 poäng, FyL2 Tisdagen den 19 juni 2007 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok, kopior av avsnitt om Fouirertransformer och Fourieranalys
Läs merFAFA55 HT2016 Laboration 1: Interferens av ljus Nicklas Anttu och August Bjälemark, 2012, Malin Nilsson och David Göransson, 2015, 2016
Inför Laborationen Laborationen sker i två lokaler: K204 (datorsal) och H226. I början av laborationen samlas ni i H212. Laborationen börjar 15 minuter efter heltimmen som är utsatt på schemat. Ta med
Läs merTILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 3
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 3 Skrivtid: 8 13 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ett nytt blad och skriv bara på en sida.
Läs mer8 Röntgenfluorescens. 8.1 Laborationens syfte. 8.2 Materiel. 8.3 Teori. 8.3.1 Comptonspridning
8 Röntgenfluorescens 8.1 Laborationens syfte Att undersöka röntgenfluorescens i olika material samt använda röntgenfluorescens för att identifiera grundämnen som ingår i okända material. 8. Materiel NaI-detektor
Läs merBFL102/TEN1: Fysik 2 för basår (8 hp) Tentamen Fysik mars :00 12:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.
Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM) Marcus Ekholm BFL102/TEN1: Fysik 2 för basår (8 hp) Tentamen Fysik 2 17 mars 2017 8:00 12:00 Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4
Läs merFotoelektrisk effekt. Experimentuppställning. Förberedelser
Fotoelektrisk effekt Förberedelser Läs i atomfysikboken om fotoelektriska effekten (sid 132 137). Läs igenom hela laborationsinstruktionen. Gör följande uppgifter och lämna lösningarna renskrivna vid laborationens
Läs merTentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Torsdag 1 november 2012, 8.00-13.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum
Läs merDiffraktion och interferens
Diffraktion och interferens Syfte och mål När ljus avviker från en rätlinjig rörelse kallas det för diffraktion och sker då en våg passerar en öppning eller en kant. Det är just detta fenomen som gör att
Läs merTILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 1
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 1 Skrivtid: 8 13 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ett nytt blad och skriv bara på en sida.
Läs merKvantmekanik. 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 mer1. Kundts rör. Stående vågor i ett rör med slutna ändar. 2. Ultrajud. Fasförhållande, våglängd och superposition.
Linköpings Universitetet 2004-04-05 Arno Platau Tekniskt basår, Fysik del 3, FL110, VT 2004 Laboration 1: Ljud 1. Kundts rör. Stående vågor i ett rör med slutna ändar a) Ställ in tongenerator på ca 850
Läs merLösningar 15 december 2004
Lösningar 15 december 004 Tentamensskrivning i Fysikexperiment, 5p, för Fy1100 Onsdagen den 15 december 004 kl. 9-13(14). B.S. 1. En behållare för förvaring av bensin har formen av en liggande cylinder
Läs merMilstolpar i tidig kvantmekanik
Den klassiska mekanikens begränsningar Speciell relativitetsteori Höga hastigheter Klassisk mekanik Kvantmekanik Små massor Små energier Stark gravitation Allmän relativitetsteori Milstolpar i tidig kvantmekanik
Läs merFöreläsning 7: Antireflexbehandling
1 Föreläsning 7: Antireflexbehandling När strålar träffar en yta vet vi redan hur de bryts (Snells lag) eller reflekteras (reflektionsvinkeln lika stor som infallsvinkeln). Nu vill vi veta hur mycket som
Läs merBFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/ Bastermin
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag till Repetitionsuppgifter BFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/
Läs merLjusets 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 merTentamen i Fotonik , kl
FAFF25-2015-03-20 Tentamen i Fotonik - 2015-03-20, kl. 14.00-19.15 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.
Läs merSvar och anvisningar
15030 BFL10 1 Tenta 15030 Fysik : BFL10 Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Enligt superpositionsprincipen ska vi addera elongationerna: y/cm 1 1 x/cm b) Reflektionslagen säger att reflektionsvinkeln är
Läs mer4. 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 merDiffraktion... Diffraktion (Kap. 36) Diffraktion... Enkel spalt. Parallellt monokromatiskt ljus gör att skuggan av rakbladet uppvisar en bandstruktur.
Diffraktion (Kap. 36) Diffraktion... Fjärilens (Blå Morpho) vingar har en ytstruktur som gör att endast vissa färger (blå) blir synligt under vissa vinklar genom diffraktionseffekter: idag försöker forskare
Läs merInnehåll. Fysik Relativitetsteori. fy8_modernfysik.notebook. December 12, Relativitetsteorin Ljusets dualism Materiens struktur Kärnfysik
Fysik 8 Modern fysik Innehåll Relativitetsteorin Ljusets dualism Materiens struktur Kärnfysik 1. Relativitetsteori Speciella relativitetsteorin Allmänna relativitetsteorin Two Postulates Special Relativity
Läs merv F - v c kallas dispersion
Övning 1 Dispersion och prismaeffekt Färg För att beteckna färger används dessa spektrallinjer: Blått (F): λ F = 486.1 nm Gult (d): λ d = 587.6 nm Rött (C): λ c = 656.3 nm (Väte) (Helium) (Väte) Brytningsindex
Läs merKapitel 33 The nature and propagation of light. Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion)
Kapitel 33 The nature and propagation of light Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion) Brytningslagen (Snells lag) Totalreflektion Polarisation Huygens
Läs merLaboration i röntgendiffraktion och laserdiffraktion för E
Laboration i röntgendiffraktion och laserdiffraktion för E Mats Göthelid Plats: Forum Kista. Samma som för laborationerna i Fysik1. Hiss A våning 8 Uppgifter: Laborationen består av två delar: 1) strukturbestämning
Läs mer4-1 Hur lyder Schrödingerekvationen för en partikel som rör sig i det tredimensionella
KVANTMEKANIKFRÅGOR Griffiths, Kapitel 4-6 Tanken med dessa frågor är att de ska belysa de centrala delarna av kursen och tjäna som kunskapskontroll och repetition. Kapitelreferenserna är till Griffiths.
Läs merTheory Swedish (Sweden)
Q3-1 Large Hadron Collider (10 poäng) Läs anvisningarna i det separata kuvertet innan du börjar. I denna uppgift kommer fysiken i partikelacceleratorn LHC (Large Hadron Collider) vid CERN att diskuteras.
Läs merFyU02 Fysik med didaktisk inriktning 2 - kvantfysik
FyU02 Fysik med didaktisk inriktning 2 - kvantfysik Rum A4:1021 milstead@physto.se Tel: 5537 8663 Kursplan 17 föreläsningar; ink. räkneövningar Laboration Kursbok: University Physics H. Benson I början
Läs merVinkelupplösning, 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 merAndra EP-laborationen
Andra EP-laborationen Christian von Schultz Magnus Goffeng 005 11 0 Sammanfattning I denna rapport undersöker vi perioden för en roterande skiva. Vi kommer fram till, både genom en kraftanalys och med
Läs mer1.15. Andra potentialbrunnar och barriärer
1.15. Andra potentialbrunnar och barriärer [Understanding Physics: 13.15-13.17; 19.1-19.3] Vi skall nu ge en översikt över ytterligare några potentialbrunnar och barriärer, nämligen potentialfallet (fig.
Läs merAndra föreläsningen kapitel 7. Patrik Lundström
Andra föreläsningen kapitel 7 Patrik Lundström Kvantisering i klassisk fysik: Uppkomst av heltalskvanttal För att en stående våg i en ring inte ska släcka ut sig själv krävs att den är tillbaka som den
Läs merObservera att uppgifterna inte är ordnade efter svårighetsgrad!
TENTAMEN I FYSIK FÖR n1, 9 JANUARI 2004 Skrivtid: 08.00-13.00 Hjälpmedel: Formelblad och godkänd räknare. Obs. Inga lösblad! Börja varje ny uppgift på nytt blad. Lösningarna ska vara väl motiverade och
Läs merTentamen i Fysik för π,
KURSLABORATORET FYSK, LTH Tentamen i Fysik för π, 386 SKRVTD: 8 3 HJÄLPMEDEL: UTDELAT FORMELBLAD, GODKÄND RÄKNARE. LÖSNNGAR: BÖRJA VARJE NY UPPGFT PÅ NYTT BLAD OCH SKRV BARA PÅ EN SDA. LÖSNNGARNA SKA VARA
Läs merLjusets diffraktion (170310)
Ljusets diffraktion (170310) Innehåll Inledning Inledning... 1 Litteraturhänvisning... 1 Förberedelseuppgifter... 1 Utförande Diffraktionsexperiment med laserljus... 3 Experiment med gitterspektroskop...
Läs merProvmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: KBAST16h KBASX16h. TentamensKod: Tentamensdatum: Tid: 09:00 13:00
Fysik Bas 2 Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: KBAST16h KBASX16h 9 högskolepoäng TentamensKod: Tentamensdatum: 2017-05-29 Tid: 09:00 13:00 Hjälpmedel: Grafritande miniräknare, linjal, gradskiva, gymnasieformelsamling,
Läs merAlla 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 merVågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012
Räkneövning 8 Vågrörelselära & Kvantfysik, FK2002 9 januari 2012 Problem 40.1 Vad är våglängden för emissionsmaximum λ max, hos en svartkropps-strålare med temperatur a) T 3 K (typ kosmiska mikrovågsbakgrunden)
Läs merLABORATION 4 DISPERSION
LABORATION 4 DISPERSION Personnummer Namn Laborationen gokän Datum Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX (8) LABORATION 4 DISPERSION Att läsa i kursboken: si. 374-383, 4-45 Förbereelseuppgifter: Va
Läs merInstuderingsfrågor, Griffiths kapitel 4 7
Joakim Edsjö 15 oktober 2007 Fysikum, Stockholms Universitet Tel.: 08-55 37 87 26 E-post: edsjo@physto.se Instuderingsfrågor, Griffiths kapitel 4 7 Teoretisk Kvantmekanik II HT 2007 Tanken med dessa frågor
Läs merLjusets 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