Zeemaneffekt. Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013
|
|
- Stina Larsson
- för 8 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 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 atomerna utsätts för ett statiskt elektriskt- eller magnetiskt fält och storleken på uppsplittringen beror på fältets styrka. För atomer i ett statiskt magnetiskt fält observerades denna effekt först av Pieter Zeeman år 1896 då han upptäckte att natriumljus inte längre absorberades i en annan natriumlåga då denna befinner sig i ett statiskt magnetfält. Zeemaneffekten används idag tillsammans med laserljus i olika applikationer för att kyla atomer väldigt nära absoluta nollpunkten. Zeeman effekten används även i astrofysik, t.ex. för att mäta magnetfältets styrka i solfläckar. I den här laborationen ska Zeemaneffekten studeras både i natrium och kadmium. Ljuset från en natrium- eller kadmiumlampa skapar ett ringmönster när det passerar en optiskt komponent kallad Febry-Perot-etalong. Ljuset passerar sedan en prismaspektrometer innan ringmönstret detekteras med hjälp av en kamera. Bilden kan användas för att studera Zeemaneffekten. Mätningarna ska sedan användas för att bestämma bohrmagnetonen som är den konstant som bestämmer elektronens magnetiska dipolmoment. Teori Här följer en kortfattad beskrivning av teorin och för en mer utförlig beskrivning hänvisas till litteraturen (t.ex. Haken and Wolf). I en semiklassisk modell ger en elektron som rör sig i en bana upphov till en elektrisk ström och har därmed ett magnetisk dipolmoment μ = I A [Am 2 ] där I är strömmen och A är en vektor riktad vinkelrätt mot planet som innesluter elektronens bana. Magnetiska dipolmomentet kan också skrivas som funktion av rörelsemängdsmomentet l, μ = e l 2m 0 Rörelsemängdsmomentet för den första banan för väteatomen är l = h 2π = ħ och en elektron med detta rörelsemängdsmoment skapar ett magnetiska momentet μ B = e 2m 0 ħ = Am 2 som kallas för Bohrmagnetonen. Magnetiska momentet för elektroner anges ofta i enhet av µ B och kan skrivas som
2 μ l = g l μ B l Ekvationen ovan definierar g-faktorn som är ett mått på kvoten av magnetiska momentet i bohrmagnetoner och rörelsemängdsmoment ħ. Om en magnetisk dipol placeras i ett homogent magnetfält kommer elektronen påverkas av ett vridmoment τ = μ B och den magnetiska potentiella energin för dipolen kan skrivas som E m = μ B = α π/2 ħ τdα = μb cos α där α är vinkeln mellan magnetiska dipolen och det pålagda magnetiska fältet. Det pålagda magnetfältet resulterar alltså i en ändring av elektronens energi. Figur 1: Rörelsemängdsmomentet och magnetiska dipolmomentet i vektorform för en atom i magnetiskt fält. Hittills har vi endast talat om en elektron som rör sig i en bana och som påverkas av ett externt magnetfält. En atom kan bestå av många elektroner som förutom rörelsemängdsmoment även har ett internt spinn. Atomens totala rörelsemängdsmoment frånsett eventuellt kärnspinn är J = L + S och är sammansatt av atomens totala rörelsemängdsmoment L och spinn S. L = ħ L(L + 1) S = ħ S(S + 1) J = ħ J(J + 1)
3 J kan anta alla diskreta hel och halvtalsvärden från L S till L + S i heltalssteg. Projektionen av J i z-riktning J Z är kvantiserad med ekvidistanta heltalssteg och ges av M J ħ där J M J J vilket betyder att det finns 2J+1 möjliga projektioner av J. Vinkeln mellan J och magnetfältet B kan skrivas som M J cos α = J(J + 1) Utan magnetfält är tillstånden energetiskt degenererade, men om atomerna påverkas av ett yttre magnetfält kommer tillstånden, fastän de är kvantiserade, kunna anta godtyckliga värden. Magnetiska dipolmomentet uppdelat i spinn och rörelsemängdsmoment kan skrivas som μ L = μ B ħ L μ S = 2 μ B ħ S Figur 1 visar hur de olika vektorerna förhåller sig till varandra och roterar runt magnetfältet. Notera att även om magnetiska dipolmomentet för L och S är motriktade respektive storhet är inte det totala magnetiska dipolmomentet motriktat J. Energiskiftet ges istället av medelvärdet av dipolmomentet läng J och kan skrivas J μ J = μ L J + J μ S J = μ B L J + 2S J ħ J Om man bildar skalärprodukterna S 2 respektive L 2 kan medelvärdet av dipolmomentet med riktning skrivas som μ J = μ B 3J 2 L 2 + S 2 J ħ 2J 2 varefter man kan visa att E m = μ B M J gb där J(J + 1) L(L + 1) + S(S + 1) g = 1 + 2J(J + 1) och kallas Landés g-faktor. Vid elektriska dipolövergångar gäller urvalsregeln ΔM J = 0, ±1 med tillägget att M J = 0 M J = 0 är förbjuden för J = 0 (likaså är J = 0 J = 0 förbjuden). Zeemaneffekten brukar delas in i två olika specialfall, normal och anomal Zeemaneffekt. Normal Zeemaneffekt inträffar för singlettillstånd, d.v.s när S = 0 och därmed J = L, vilket i sin tur resulterar i att g = 1. I figur 2 är alla möjliga övergångar mellan J = 3 och 2 utritade för normal Zeemaneffekt. Eftersom g = 1 är alla uppspaltningar lika stora och tre grupper med inbördes degenererade spektrallinjer uppkommer. Anomal Zeemaneffekt är den generellaste formen av Zeemaneffekten eftersom den inträffar när S 0 och därmed även g 1. Figur 3 visar alla tänkbara övergångar mellan atomtillstånden 3 S 1 och 3 P 1.
4 Denna beteckning beskriver atomtillståndets spinn och rörelsemängdsmoment, X=S,P,D, motsvarar L=0,1,2, 2S+1 X 2J+1, där Längst ner i figur 2 och 3 finns även beteckning för strålningens polarisation. Eftersom atomerna är orienterade av det pålagda magnetiska fältet kan polarisationen undersökas med hjälp av en polarisator och detta kan även vara till hjälp i analysen av spektra. Övergångar där M J = ±1 ger upphov till σstrålning vinkelrätt mot magnetfältet och M J = 0 ger upphov till π-strålning parallellt med magnetfältet. Figur 2: Normal Zemaneffekt Figur 3: Anomal Zeemaneffekt
5 Experiment Figur 4 visar en grovskiss över experimentuppställningen som används för att studera Zeemaneffekten samt en lista över instrument som finns att tillgå i labbet. Principen är att en Cd- eller Na-lampa är placerad i ett statiskt magnetfält. Ljuset från lampan passerar en Febry-Perot interferometer som skapar ett ringmönster som efter att det passerat en spektrometer fokuseras på en kamerasensor. Detta ringmönster används sedan för att studera Zeemaneffekten och räkna fram Bohrmagnetonen. Cd-lampa Na-lampa Elektromagnet (max 1.1 A/spole) Gaussmeter Prismaspektrometer Linser Objektiv Febry-Perot-etalong (t=0.50±0.01 cm) Polarisator Fläkt Webkamera PC Figur 4: Skiss över experimentuppställningen samt lista på utrustning. Det ljusblå delen består av fler optiska element än en Febry-Perot-etalong. Kärnan i hela uppställningen är Febry-Perot interferometern som bygger på multipelstråleinterferens mellan två parallella glasplattor vars motstående ytor gjorts högreflekterande. Om avståndet mellan plattorna är fixt kallas konstruktionen även för Febry-Perot-etalong. För att förstå hur interferensmönstret uppkommer kan man studera figur 5. Figur 5: Ljusets väg i en Febry-Perot-etalon
6 Om avståndet mellan plattorna kallas t så ges den intressanta gångskillnaden mellan strålarna av 2t cos θ. Om ljuskällan är monokromatisk och faller in parallellt mot Febry-Perot-etalongen uppstår ett koncentriskt ringmönster med den egenskapen att fasskillnaden precis motsvarar en våglängd och att gångskillnaden minskar med ökande ringradie. Om ljuskällan är polykromatisk uppstår många överlappande koncentriska ringsystem ett för varje diskret våglängd. För ringarna gäller att p = 2t cos θ λ där ordningen p är ett heltal som minskar med ökande θ. Figur 6 visar ett ringmönster med ringradie R som har fokuserats på en skärm m.h.a. en lins. Sambandet mellan ringradien R och brännvidden f för linssystemet kan skrivas: För konsekutiva ringar gäller att cos θ = λ f f 2 + R 2 1 R2 2f 2 t 4f 2 (D 2 i+1 D 2 i ) = t 4f 2 ΔD i 2 där D i är respektive ringdiameter. Om vi inför ordningstalet p i som svarar mot varje ring i får vi fram ett samband som kan användas för att bestämma bohrmagnetonen. p i = 2t λ D 2 i ΔD i 2 Figur 6: Interferensmönster av en Febry-Perot interferometer
7 Uppgifter och redovisning Uppgiften för den här laborationen är att bygga upp en experimentuppställning för att studera Zeemaneffekt för Cd och Na som sedan används för att bestämma värdet på Bohrmagnetonen. Här följer ett förslag på arbetsgång: 1. Visa hur man får fram energiskiftet som funktion av Landés g-faktor. Rita upp det förväntade energinivådiagrammet (se figur 2,3) för Cd samt Na. 2. Starta med Cd som ljuskälla som ger minst antal linjer och arrangera de optiska komponenterna så att ringmönstret blir synligt. Vad har spektrometern för funktion och hur fungerar den? Använd sedan elektromagneten och studera Zeemanneffekten och försök lista ut hur du ska mäta för att bestämma Bohrmagnetonen. Utför mätningarna och uppskatta om mätmetoden ger ett rimligt resultat. Resonera dig fram hur noggrannheten i dina mätningar kommer påverka resultatet och optimera din uppställning för bästa resultat. 3. Använd nu den andra ljuskällan och studera Zeemaneffekten. Här behöver du inte bestämma Bohrmagnetonen utan uppgiften är att bestämma vilka övergångar ringarna motsvarar. För att lyckas med försöket kan du behöva förbättra uppställningen ytterligare än vad som var nödvändigt i det första försöket. 4. Gör en noggrann analys av bestämningen av bohrmagnetonen och presentera i rapporten ditt resultat med felgränser. I rapporten ska även ringmönstren för både Cd och Na presenteras tillsammans med en förklaring vilka ringar som representerar vilka övergångar. Rapporten ska följa riktlinjerna som finns i avsnittet Redovisning av andra kurslaborationen på kurshemsidan Glöm ej! Sätt på och stäng av kylvatten till elektromagneten. Rör inga andra skruvar än positionsskruvarna på Febry-Perot-etalongen och var noga med att inte ta med fingrarna på glaset. Rör ej de nakna spektrallamporna med fingrarna. Referenser Atomic and Quantum Physics, Atomic and Quantum Physics, Haken and Wolf A. C. Melissinos and J. Napoliano, Experiments in Modern Physics R. Eisberg and R. Resnick, Quantum Physics
FYSIKUM 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 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 merInstitutionen för Fysik 2013-10-17. Polarisation
Polarisation Syfte Syftet med denna laboration är att lära sig om ljusets polarisation. Du kommer att se exempel på opolariserat, linjär- och cirkulärpolariserat ljus. Exempel på komponenter som kan ändra
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 merför 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 merKapitel 27: Magnetfält och magnetiska krafter Beskriva permanentmagneters beteende Samband magnetism-laddning i rörelse Ta fram uttryck för magnetisk
Kapitel 27: Magnetfält och magnetiska krafter Beskriva permanentmagneters beteende Samband magnetism-laddning i rörelse Ta fram uttryck för magnetisk kraft på laddning Magnetiskt flöde, Gauss sats för
Läs merInstitutionen för Fysik Polarisation
Polarisation Syfte Syftet med denna laboration är att lära sig om ljusets polarisation. Du kommer att se exempel på opolariserat-, linjärt- och cirkulär polariserat ljus. Exempel på komponenter som kan
Läs merLjusets polarisation
Ljusets polarisation Viktor Jonsson och Alexander Forsman 1 Sammanfattning Denna labb går ut på att lära sig om, och använda, ljusets polarisation. Efter utförd labb ska studenten kunna sätta upp en enkel
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 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 merHur 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 merPolarisation Laboration 2 för 2010v
Polarisation Laboration 2 för 2010v Stockholms Universitet 2007 Innehåll 1 Vad är polariserat ljus? 2 Teoretisk beskrivning av polariserat ljus 2.1 Linjärpolariserat ljus 2.2 Cirkulärpolariserat ljus
Läs merKaströrelse. 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 merMätning av fokallängd hos okänd lins
Mätning av fokallängd hos okänd lins Syfte Labbens syfte är i första hand att lära sig hantera mätfel och uppnå god noggrannhet, även med systematiska fel. I andra hand är syftet att hantera linser och
Läs merLABORATION 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 merRep. Kap. 27 som behandlade kraften på en laddningar från ett B-fält.
Rep. Kap. 7 som behandlade kraften på en laddningar från ett -fält. Kraft på laddning i rörelse Kraft på ström i ledare Gauss sats för -fältet Inte så användbar som den för E-fältet, eftersom flödet här
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 merVågrörelselära och Optik VT14 Lab 3 - Polarisation
Vågrörelselära och Optik VT14 Lab 3 - Polarisation Stockholms Universitet 2014 Kontakt: olga.bylund@fysik.su.se Instruktioner för redogörelse för Laboration 3 Denna laboration består utav fyra experiment
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 merGeometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik 2006-04-25
Geometrisk optik Syfte och mål Laborationens syfte är att du ska lära dig att: Förstå allmänna principen för geometrisk optik, (tunna linsformeln) Rita strålgångar Ställa upp enkla optiska komponenter
Läs merFörslag: En laddad partikel i ett magnetfält påverkas av kraften F = qvb, dvs B = F qv = 0.31 T.
1. En elektron rör sig med v = 100 000 m/s i ett magnetfält. Den påverkas av en kraft F = 5 10 15 N vinkelrätt mot rörelseriktningen. Rita figur och beräkna den magnetiska flödestätheten. Förslag: En laddad
Läs merVIII. Spinn- och magnetisk växelverkan
VIII. Spinn- och magnetisk växelverkan För att undvika sammanblandning kommer vi nu att förtydliga beteckningarna från tidigare kapitel. Vi skriver nu elektronmassan m e (inte m som tidigare) och det magnetiska
Läs merGemensamt projekt: Matematik, Beräkningsvetenskap, Elektromagnetism. Inledning. Fysikalisk bakgrund
Gemensamt projekt: Matematik, Beräkningsvetenskap, Elektromagnetism En civilingenjör ska kunna idealisera ett givet verkligt problem, göra en adekvat fysikalisk modell och behandla modellen med matematiska
Läs merHur funkar 3D bio? Laborationsrapporter. Räknestuga. Förra veckan kapitel 16 och 17 Böjning och interferens
Hur funkar 3D bio? Lunds Universitet 2016 Laborationsrapporter Lunds Universitet 2016 Se efter om ni har fått tillbaka dem och om de är godkända! Sista dag för godkännande av laborationer är torsdagen
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 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 mers 1 och s 2 är icke kvantmekaniska partiklar? e. (1p) Vad blir sannolikheterna i uppgifterna b, c och d om vinkeln = /2?
FK003 - Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 7e mars 018, kl 17:00 - :00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror du klarar
Läs merLjuskällor. 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 merTentamen i Fysik för M, TFYA72
Tentamen i Fysik för M, TFYA72 Onsdag 2015-06-10 kl. 8:00-12:00 Tillåtna hjälpmedel: Bifogat formelblad Avprogrammerad räknedosa enlig IFM:s regler. Christopher Tholander kommer att besöka tentamenslokalen
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 merTentamen ellära 92FY21 och 27
Tentamen ellära 92FY21 och 27 2014-06-04 kl. 8 13 Svaren anges på separat papper. Fullständiga lösningar med alla steg motiverade och beteckningar utsatta ska redovisas för att få full poäng. Poängen för
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 merFysikum Kandidatprogrammet FK VT16 DEMONSTRATIONER MAGNETISM II. Helmholtzspolen Elektronstråle i magnetfält Bestämning av e/m
DEMONSTRATIONER MAGNETISM II Helmholtzspolen Elektronstråle i magnetfält Bestämning av e/m Uppdaterad den 10 november 015 Introduktion I litteraturen och framför allt på webben kan du enkelt hitta ett
Läs merOptik, 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 merHjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics Handbook.
CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA 2009-01-13 Teknisk Fysik 14.00-18.00 Sal: V Tentamen i Optik för F2 (FFY091) Lärare: Bengt-Erik Mellander, tel. 772 3340 Hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics
Läs merTentamen 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 merFK Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 16 december 2015, kl 17:00-22:00
FK003 - Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 16 december 015, kl 17:00 - :00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror du klarar
Läs merLaboration 2: Konstruktion av asynkronmotor
Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor Laboranter: Henrik Bergman, Henrik Bergvall Berglund, William Sjöström, Georgios Davakos Plats och datum: Uppsala 2016-11-09 Kurs: Elektromagnetism 2 Handledare:
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 merLaboration i Geometrisk Optik
Laboration i Geometrisk Optik Stockholms Universitet 2002 Modifierad 2007 (Mathias Danielsson) Innehåll 1 Vad är geometrisk optik? 1 2 Brytningsindex och dispersion 1 3 Snells lag och reflektionslagen
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 merStudieanvisning i Optik, Fysik A enligt boken Quanta A
Detta är en något omarbetad version av Studiehandledningen som användes i tryckta kursen på SSVN. Sidhänvisningar hänför sig till Quanta A 2000, ISBN 91-27-60500-0 Där det har varit möjligt har motsvarande
Läs merLösningsförslag Inlämningsuppgift 1 elstatikens grunder
Inst. för fysik och astronomi 017-11-08 1 Lösningsförslag Inlämningsuppgift 1 elstatikens grunder Elektromagnetism I, 5 hp, för ES och W (1FA514) höstterminen 017 (1.1) Laddningen q 1 7,0 10 6 C placeras
Läs merStrålningsfält och fotoner. Våren 2016
Strålningsfält och fotoner Våren 2016 1. Fält i rymden Vi har lärt oss att beräkna elektriska fält utgående från laddningarna som orsakar dem Kan vi härleda nånting åt andra hållet? 2 1.1 Gauss lag Låt
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 merStrålningsfält och fotoner. Våren 2013
Strålningsfält och fotoner Våren 2013 1. Fält i rymden Vi har lärt oss att beräkna elektriska fält utgående från laddningarna som orsakar dem Kan vi härleda nånting åt andra hållet? 2 1.1 Gauss lag Låt
Läs merVågrörelselära 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 merThe nature and propagation of light
Ljus Emma Björk The nature and propagation of light Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion) Brytningslagen (Snells lag) Totalreflektion Polarisation Huygens
Läs merFK Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 21 december 2016, kl 17:00-22:00
FK2003 - Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 21 december 2016, kl 17:00-22:00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror du
Läs mer1 Hur förklarar du att det blev ett interferensmönster i interferensexperimentet med elektroner?
Session: okt28 Class Points Avg: 65.38 out of 100.00 (65.38%) 1 Hur förklarar du att det blev ett interferensmönster i interferensexperimentet med elektroner? A 0% Vi måste ha haft "koincidens", dvs. flera
Läs merProv 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]
Namn: Område: Elektromagnetism Datum: 13 Oktober 2014 Tid: 100 minuter Hjälpmedel: Räknare och formelsamling. Betyg: E: 25. C: 35, 10 på A/C-nivå. A: 45, 14 på C-nivå, 2 på A-nivå. Tot: 60 (34/21/5). Instruktioner:
Läs merPolarisation 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 merattraktiv repellerande
Magnetism, kap. 24 Eleonora Lorek Magnetism, introduktion Magnetism ordet kommer från Magnesia, ett område i antika Grekland där man hittade konstiga stenar som kunde lyfta upp järn. Idag är magnetism
Läs merTentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00
Institutionen för teknik, fysik och matematik Nils Olander och Herje Westman Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00 Max: 30 p A-uppgifterna 1-8 besvaras genom att ange det korrekta
Läs merHjälpmedel: Grafritande miniräknare, gymnasieformelsamling, linjal och gradskiva
Fysik Bas 2 Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: KBAST17h KBASX17h 9 högskolepoäng Tentamensdatum: 2018-05-28 Tid: 09:00-13:00 Hjälpmedel: Grafritande miniräknare, gymnasieformelsamling, linjal och
Läs merVågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012
Räkneövning 10 Vågrörelselära & Kvantfysik, FK2002 9 januari 20 Problem 42.1 Vad är det orbitala rörelsemängdsmomentet, L, för en elektron i a) 3p-tillståndet b) 4f-tillståndet? Det orbitala rörelsemängdsmomentet
Läs mer2.6.2 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 merOscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält
Ú Institutionen för fysik 2014 08 11 Kjell Rönnmark Oscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält Syfte Magnetisk dipol och harmonisk oscillator är två mycket viktiga modeller inom fysiken. Laborationens
Läs merHalogenlampa Spektrometer Optisk fiber Laserdiod och UV- lysdiod (ficklampa)
Elektroner och ljus I den här laborationen ska vi studera växelverkan mellan ljus och elektroner. Kunskap om detta är viktigt för många tillämpningar men även för att förklara fenomen som t ex färgen hos
Läs merFöreläsning 6. Amplituder Kvanttillstånd Fermioner och bosoner Mer om spinn Frågor Tentan. Fk3002 Kvantfysikens grunder 1
Föreläsning 6 Amplituder Kvanttillstånd Fermioner och bosoner Mer om spinn Frågor Tentan Fk3002 Kvantfysikens grunder 1 Betrakta ett experiment med opolariserade elektroner dvs 50% är spinn-upp och 50%
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 merTentamen för FYSIK (TFYA68), samt ELEKTROMAGNETISM (9FY321)
Tentamen för FYK (TFYA68), samt LKTROMAGNTM (9FY31) 013-10-1 kl. 14.00-19.00 Tillåtna hjälpmedel: Physics Handbook (Nordling, Österman) - egna bokmärken ok, dock ej formler, anteckningar miniräknare -
Läs merKurs: Kemi/Fysik 2 Fysikdelen Kurskod LUI103. Examinator: Anna-Carin Larsson Tentamens datum 060822
OMTENTAMEN DEL 2 Kurs: Kemi/Fysik 2 Fysikdelen Kurskod LUI103 Examinator: Anna-Carin Larsson Tentamens datum 060822 Jourhavande lärare: Anna-Carin Larsson 070-2699141 Skrivtid 9-14 Resultat meddelas senast:
Läs merPolarisation Stockholms Universitet 2011
Polarisation Stockholms Universitet 2011 Innehåll 1 Vad är polariserat ljus? 2 Teoretisk beskrivning av polariserat ljus 2.1 Linjärpolariserat ljus 2.2 Cirkulärpolariserat ljus 2.3 Elliptiskt polariserat
Läs merTILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2 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 merTentamen i Optik för F2 (FFY091)
CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA 2008-08-26 Teknisk Fysik 08.30-12.30 Sal: V Tentamen i Optik för F2 (FFY091) Lärare: Bengt-Erik Mellander, tel. 772 3340 Hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics
Läs merFK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 16 juni 2015, kl 9:00-14:00
FK4010 - Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 16 juni 2015, kl 9:00-14:00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror
Läs merKursiverade ord är viktiga begrepp som skall förstås, kunna förklaras och dess relevans i detta sammanhang skall motiveras.
Holografilab I denna lab kommer ett dubbelexponerat, transmissions hologram göras genom att bygga en holografiuppställning, dubbelexponera och framkalla en holografisk film. Dubbelexponerade hologram används
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 merTentamen i El- och vågrörelselära,
Tentamen i El- och vågrörelselära, 23 2 8 Hjälpmedel: Physics Handbook, räknare. Ensfäriskkopparkulamedradie = 5mmharladdningenQ = 2.5 0 3 C. Beräkna det elektriska fältet som funktion av avståndet från
Läs merLABORATION 2 MIKROSKOPET
LABORATION 2 MIKROSKOPET Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX 1 (6) LABORATION 2 MIKROSKOPET Att läsa i kursboken: sid. 189-194 Förberedelseuppgifter:
Läs merFYSIKUM 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 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 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 merEXPERIMENTELLT PROBLEM 1 BESTÄMNING AV LJUSVÅGLÄNGDEN HOS EN LASERDIOD
EXPERIMENTELLT PROBLEM 1 BESTÄMNING AV LJUSVÅGLÄNGDEN HOS EN LASERDIOD UTRUSTNING Utöver utrustningen 1), 2) and 3), behöver du: 4) Lins monterad på en fyrkantig hållare. (MÄRKNING C). 5) Rakblad i en
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 merA12. Laserinducerad Fluorescens från Jodmolekyler
GÖTEBORGS UNIVERSITET CHALMERS TENKISKA HÖGSKOLA Avdelningen för Experimentell Fysik Göteborg april 2004 Martin Sveningsson Mats Andersson A12 Laserinducerad Fluorescens från Jodmolekyler Namn... Utförd
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 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 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 merDEN FOTOELEKTRISKA EFFEKTEN
DEN FOTOELEKTRISKA EFFEKTEN 1 Inledning Vid den fotoelektriska effekten lösgör ljus, med frekvensen f, elektroner från en metall. Eftersom ljus består av kvanter (fotoner), vars energi är hf (var h är
Läs merTentamen i Fotonik , kl
FAFF25-2015-05-04 Tentamen i Fotonik - 2015-05-04, 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 merMagnetiska fält laboration 1FA514 Elektimagnetism I
Magnetiska fält laboration 1FA514 Elektimagnetism I Utförs av: William Sjöström 19940404 6956 Oskar Keskitalo 19941021 4895 Uppsala 2015 05 09 Sammanfattning När man leder ström genom en spole så bildas
Läs merLaboration i Geometrisk Optik
Laboration i Geometrisk Optik Stockholms Universitet 2014 Kontakt: olga. b ylund@ysik.su.se Instruktioner ör redogörelse ör laboration 1: Laboration 1 innehåller em experiment. Varje experiment bör presenteras
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 merPolarisation laboration Vågor och optik
Polarisation laboration Vågor och optik Utförs av: William Sjöström 19940404-6956 Philip Sandell 19950512-3456 Laborationsrapport skriven av: William Sjöström 19940404-6956 Sammanfattning I laborationen
Läs merÖvningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig)
Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig) Elektrostatik 1. Ange Faradays lag i elektrostatiken. 2. Vad är kravet för att ett vektorfält F är konservativt? 3. En låda
Läs merFK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00
FK4010 - Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror
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 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 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 merNmr-spektrometri. Matti Hotokka Fysikalisk kemi
Nmr-spektrometri Matti Hotokka Fysikalisk kemi Impulsmoment Storlek = impulsmomentvektorns längd, kvanttalet L Riktning, kvanttalet m Vektorn precesserar Kärnans spinnimpulsmoment Kvanttalet betecknas
Läs merLaboration 1: Gravitation
Laboration 1: Gravitation Inledning Försöket avser att påvisa gravitationskraften och att bestämma ett ungefärligt värde på gravitationskonstanten G i Newtons gravitationslag, m1 m F = G r Lagen beskriver
Läs merLaboration i Fourieroptik
Laboration i Fourieroptik David Winge Uppdaterad 30 januari 2015 1 Introduktion I detta experiment ska vi titta på en verklig avbildning av Fouriertransformen. Detta ska ske med hjälp av en bild som projiceras
Läs merTentamen, Kvantfysikens principer FK2003, 7,5 hp
Tentamen, Kvantfysikens principer FK2003, 7,5 hp Tid: 17:00-22:00, tisdag 3/3 2015 Hjälpmedel: utdelad formelsamling, utdelad miniräknare Var noga med att förklara införda beteckningar och att motivera
Läs merDet är elektromagnetiskt kraft som är av intresse här.
De fyra grundliggande krafter som styr universum är: Kärnkraft starkaste av alla fyra, verkar på korta avstånd i atomerna (strong nuclear force). Elektromagnetisk kraft styrka 10-2 jämfört med kärnkraft,
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 mer