Ljudhastighet (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

Relevanta dokument
Ljusets diffraktion (170310)

Kapitel 36, diffraktion

Ljusets diffraktion (180308)

(ii) Beräkna sidoförskjutningen d mellan in- och utgående strålar, uttryckt i vinklarna θ i och tjocklekar t i. (2p)

Diffraktion och interferens

TFEI02: Vågfysik. Tentamen : Lösningsförslag

Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi

Lösningar till repetitionsuppgifter

Fysik (TFYA14) Fö 5 1. Fö 5

Kapitel 35, interferens

Luft. film n. I 2 Luft

Diffraktion och interferens

1. 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 hp, FK4009 Torsdagen den 21 augusti 2008 kl 9-15

Tentamen i Vågor och Optik 5hp F, Q, kandfys, gylärfys-programm, den 11. juni 2010

Vågrörelselära och optik

Vågrörelselära och optik

Diffraktion... Diffraktion (Kap. 36) Diffraktion... Enkel spalt. Parallellt monokromatiskt ljus gör att skuggan av rakbladet uppvisar en bandstruktur.

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

Fysik. Laboration 3. Ljusets vågnatur

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

Laboration 1 Fysik

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

TFEI02: Vågfysik. Tentamen : Svar och anvisningar. t 2π T x. s(x,t) = 2 cos [2π (0,4x/π t/π)+π/3]

92FY27: Vågfysik teori och tillämpningar. Tentamen Vågfysik. 17 oktober :00 13:00

1 AKUSTIK Håkan Wennlöf, I = P A m 2 P effekt, A arean effekten är spridd över (ofta en sfär, ljud utbreds sfärsiskt).

Diffraktion och interferens Kapitel 35-36

λf=v Utbredningshastighet v Amplitud A Våglängd λ Periodtid T Frekvens f=1/t Vinkelfrekvens ω=2πf Vågtal k= 2π/λ y(x,t)=acos(kx-ωt+φ)

λ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m

1. Ge en tydlig förklaring av Dopplereffekt. Härled formeln för frekvens som funktion av källans hastighet i stillastående luft.

TFEI02: Vågfysik. Tentamen : Svar och anvisningar. t s(x,t) =s 0 sin 2π T x. v = fλ =3 5 m/s = 15 m/s

1 Figuren nedan visar en transversell våg som rör sig åt höger. I figuren är en del i vågens medium markerat med en blå ring prick.

Interferens och diffraktion

5. Elektromagnetiska vågor - interferens

Ljusets böjning & interferens

Vågrörelselära och optik

Ljusets böjning & interferens

= T. Bok. Fysik 3. Harmonisk kraft. Svängningsrörelse. Svängningsrörelse. k = = = Vågrörelse. F= -kx. Fjäder. F= -kx. massa 100 g töjer fjärder 4,0 cm

Föreläsning 7: Antireflexbehandling

Diffraktion och interferens

FAFA55 HT2016 Laboration 1: Interferens av ljus Nicklas Anttu och August Bjälemark, 2012, Malin Nilsson och David Göransson, 2015, 2016

TFEI02/TEN1: Va gfysik teori och tilla mpningar. Tentamen Va gfysik. 30 maj :00 12:00

Interferens och diffraktion

Föreläsning 7: Antireflexbehandling

Tillämpad vågrörelselära FAF260. Svängningar genererar vågor - Om en svängande partikel är kopplad till andra partiklar uppkommer vågor

Kapitel 33 The nature and propagation of light. Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion)

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Tisdagen den 17 juni 2008 kl 9-15

TFEI02/TEN1: Va gfysik teori och tilla mpningar. Tentamen Va gfysik. O vningstenta 2014

Vågfysik. Superpositionsprincipen

Handledning laboration 1

TFEI02/TEN1: Va gfysik teori och tilla mpningar. Tentamen Va gfysik. 20 oktober :00 13:00

Övning 9 Tenta

TFEI02: Va gfysik teori och tilla mpningar. Tentamen Va gfysik. 19 oktober :00 13:00

Diffraktion och interferens

Gauss Linsformel (härledning)

Ljusets böjning & interferens

Parbildning. Om fotonens energi är mer än dubbelt så stor som elektronens vileoenergi (m e. c 2 ):

Ljusets interferens. Sammanfattning

Tentamen i Fotonik , kl

Tentamen i Vågor och Optik 5hp F, Q, kandfys, gylärfys-programm, den 15. mars 2010

Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi

Elektromagnetiska vågor (Ljus)

Lösningsförslag - tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 122 / BFL 111

TFEI02: Va gfysik teori och tilla mpningar. Tentamen Va gfysik. 17 augusti :00 19:00

Vågrörelselära och optik

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

Vågrörelselära & Kvantfysik, FK december 2011

Tentamen i Fotonik , kl

The nature and propagation of light

Repetition Ljus - Fy2!!

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 7 poäng, FyL2 Tisdagen den 19 juni 2007 kl 9-15

Ljudets och ljusets böjning och interferens

Tentamen i Fysik våglära, optik och atomfysik (FAF220),

Tentamen i Fotonik , kl

Interferens och diffraktion

TFEI02/TEN1: Va gfysik teori och tilla mpningar. Tentamen Va gfysik. 18 augusti :00 19:00

Interferens (Kap. 35) Interferens (Kap. 35) Interferens mellan vågor från två punktformiga källor. Skillnad mellan interferens och diffraktion

Föreläsning 6: Polarisation

Final i Wallenbergs fysikpris

Tentamen i Våglära och optik för F

ett uttryck för en våg som beskrivs av Jonesvektorn: 2

FAFF Johan Mauritsson 1. Föreläsningar. Våglära och optik. Världens minsta film. Projekten

Fysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111

Övning 9 Tenta från Del A. Vägg på avståndet r = 2.0 m och med reflektansen R = 0.9. Lambertspridare.

Observera att uppgifterna inte är ordnade efter svårighetsgrad!

Föreläsning 6: Polarisation

Observera att uppgifterna inte är ordnade efter svårighetsgrad!

Strålningsfält och fotoner. Kapitel 25: Vågor och partiklar

Tentamen i Fotonik , kl

3. Ljus. 3.1 Det elektromagnetiska spektret

Hur funkar 3D bio? Laborationsrapporter. Räknestuga. Förra veckan kapitel 16 och 17 Böjning och interferens

1. a) I en fortskridande våg, vad är det som rör sig från sändare till mottagare? Svara med ett ord. (1p)

Vågfysik. Ljus: våg- och partikelbeteende

Milstolpar i tidig kvantmekanik

v = v = c = 2 = E m E2 cµ 0 rms = 1 2 cε 0E 2 rms (33-26) I =

Prov Fysik B Lösningsförslag

Svar och anvisningar

Fysik TFYA86. Föreläsning 9/11

Laborationer i OPTIK och AKUSTIK (NMK10) Augusti 2003

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

Transkript:

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, ljus c u fm fs c u Addition av vågor med samma frekvens y Asin( kx t) Asin( kx t ) Acos sin( kx t ) Stående våg y A sin kx cos t Elektromagnetisk strålning i vakuum 1 Ey c, Bz c o o Intensitet för en elektromagnetisk våg 1 I 0 c E 0 c E o Brytningsindex c n r / 0 om ( r 1) v Reflektion och brytning i en plan yta ' 1 1, n1 sin 1 n sin Reflektansen vid normalt infall R = I r n n 1 Ii n n1 Totalreflektion sin c n / n 1 Malus lag I= I o cos Brewstervinkel tan p n / n 1 Gauss formel (lins & spegel) 1 1 1 r, f för en sfärisk spegel s s ' f Lateralförstoring (lins & spegel) y' s' m y s Brytning i en sfärisk yta n1 n n n1 s s ' r Lens-maker's formula P 1 1 1 ( n 1) f r1 r Luppens vinkelförstoring xnp M, där xnp 5 cm f Mikroskopets vinkelförstoring L xnp M m0 Me - fo fe Keplerkikarens vinkelförstoring f M o fe Fasskillnad k r r Interferens i tunna skikt nd cos = m där m 0, 1,,... Interferensmaxima Youngs dubbelspalt d sin m m där m 0, 1,,... Intensitet från två koherenta källor I I1 I I1I cos Diffraktion i enkelspalt sin 1 I I(0) med = ka sin Diffraktionsminima, spalt asin m där m 1,, 3,... Diffraktionsminima, rund öppning Dsin m där m 1, ;, 3; 3, 4; 4,5; 5,5... Rayleighs upplösningskriterium c 1, D Diffraktion i N spalter sin sin N I I(0) N sin 1 1 med = kd sin, = ka sin Gitterekvationen d(sin i sin m)= m

Elektronmikroskop En elektronstråle som passerar en apertur ger upphov till diffraktionsmönster precis som ljus - elektroner har alltså också typiska vågegenskaper. Detta utnyttjas i elektronmikroskopet

Ljusets diffraktion Appendix : Fraunhoferdiffraktion i system av spalter Ljusintensiteten som funktion av utträdesvinkeln θ för ett system av N spalter i Fraunhoferfallet, dvs. med parallella strålar ges av: sin β sin Nα I = I( 0) β N sinα 1 med β = ka sin θ och α = 1 kd sin θ där I(0) = den observerade intensiteten i centrum av mönstret (θ = 0 ). a = spaltvidden d = spaltavstånd (från mitt till mitt) N = antalet spalter k = π/λ Specialfall: sin β N = 1: I = I(0) β sin β sin α sin β N = : I = I(0) = I(0) cos α β sinα β Diffraktionsmönstret är alltså en produkt av två faktorer. Det är mycket instruktivt att diskutera dessa faktorer var för sig. (sin β / β ) kan vi kalla enkelspaltfaktorn eftersom den är identisk med resultatet från en ensam spalt. (sin( Nα) / Nsin α) kan vi kalla interferensfaktorn eftersom den beskriver hur ljus från olika spalter interfererar. Se Figur A-1. Observera att vi dividerat med N inanför parantesen för att få en faktor som antar värden mellan 0 och 1. Det faktum att intensiteten i maxpunkterna ökar med antalet spalter tar vi hand om genom att normera med I(0) som ges av I 0 N där I 0 är bidraget från en ensam spalt. Huvudmaxima (eng. principal maxima) i Figur A-1 uppstår då α = m π (m = 0, ±1,,...) varvid interferensfaktorn har gränsvärdet 1. För att se detta för α = 0 gör vi en McLaurinutveckling: 1 3 1 sin( Nα) 1 Nα ( Nα) +... 1 ( Nα) +... = 6 = 6 1 när α 0 1 3 1 Nsin α N α α +... 1 α +... 6 6 Härur följer den sk gitterformeln som säger att maximum för en given våglängd inträffar när: 1π α = mπ dsinθ = mπ d sinθ = m λ λ Vi ser också att intensiteten avtar från maxvärdet till noll då α = ± π / N dvs att bredden av ett huvudmaximum (π/n) minskar ju fler spalter vi har. Vi kan sammanfatta med att säga att ju fler spalter dessto högre och smalare blir topparna. Laborationsinstruktioner För E1 9