Planering Fysik för BME, ht-11, lp 2 Våglära och optik, forts Kurslitteratur: Göran Jönsson: Våglära och optik, Teach Support 2011. markerar viktigt avsnitt, * markerar överkurs. 12. REFLEKTION OCH BRYTNING forts. Reflektionslagen 203 ï 24/10 Reflektans 204 Totalreflektion 206 Optisk tunneleffekt 207 Fiberoptik 208 * Prismor 210 * Regnbågen 213 13. AVBILDNING MED LINSER Sfäriska ytor 223 Brytning i en sfärisk yta 224 Tunna linser 229 Avbildning och förstoring 231 ï 26/10 Parallella strålar 236 * Avbildningsfel 237 Två tunna linser 239 * Huvudplan 241 *14. PLANA OCH BUKTIGA SPEGLAR 15. OPTISKA INSTRUMENT Ögat 271 Färg och färgseende 274 Additiv och subtraktiv färgblandning 274 * Stereoskopiskt seende 277 Glasögon 279 * Skyddsglasögon 282 Kameran 282 Skärpedjup 288 Projektorer 291 ï 28/10 Vinkelförstoring 293 Förstoringsglas 294 Mikroskopet 295 Keplerkikare 297 Fältkikare 300 Galileikikare 301
Teleskop 302 * Bländare och pupiller 303 16. BÖJNING OCH UPPLÖSNING Fysikalisk optik 315 Böjning 315 Fraunhofer- och Fresnelböjning 316 Böjning i en spalt 317 Böjning i en cirkulär öppning 320 ï 31/10 Babinets princip 322 Upplösning hos optiska system 323 Digital upplösning 324 Vinkelupplösning 326 Längdupplösning 328 ï 2/11 Fokusering av en laserstråle 330 17. INTERFERENS OCH BÖJNING Böjning eller interferens 344 Youngs dubbelspaltförsök 344 Interferens mellan N spaltöppningar 347 Transmissions- och reflektionsgitter 352 ï 4/11 Spektrometrar 354 Holografi 357 18. MULTIPELINTERFERENS Reflektans 368 Antireflexbehandling 368 Multipla reflektioner 371 ï 7/11 Metallspeglar och dielektriska speglar 372 Interferens i tunna skikt 375 * Fabry-Perotinterferometern 378 * Interferensfilter 382 *19. INTERFEROMETRAR MED AMPLITUDDELNING *20. POLARISERAT LJUS Atomfysik Kurslitteratur: Göran Jönsson & Elisabeth Nilsson: Tillämpad atomfysik, Teach Support 2009. 1. HISTORIK Antiken 9 Relativ atomvikt 9
Elektrolys 11 Periodiska systemet 12 Ljusutsändning 15 Rotation och vibration 16 Röntgenstrålning och radioaktivitet 17 Kinetisk gasteori 17 Tekniska framsteg 19 Elektronen 20 Thomsons atommodell 20 Relativitetsteorin 21 Fotonen 21 Dualism 21 Rutherfords atommodell 22 Isotoper 24 Bohrs atommodell 24 Kvantmekanik 25 2. RELATIVISTISK MEKANIK Inertialsystem 28 Galileis koordinattransformation 28 Eterns existens 31 Den speciella relativitetsteorin 33 ï 9/11 Relativistiska effekter 34 Lorentztransformationen 39 Längdkontraktionen 42 Tidsdilatationen 44 Addition av hastigheter 47 Rörelsemängd och energi 48 ï 11/11 Partiklar utan vilomassa 55 Dopplereffekt hos ljus 56 Fotonens massa 61 * Gravitationell rödförskjutning 62 Problemlösning 66 3. ELEKTRONEN Elektricitet 75 Elektrolys 75 Katodstrålar och elektroner 77 Avlänkning i elektriskt fält 77 Avlänkning i magnetiskt fält 79 Specifik laddning 81 Elektronens laddning 82
Elektronens vågegenskaper 84 ï 14/11 Davisson och Germers försök 87 Elektronmikroskop 90 4. ATOMERNAS STORLEK OCH MASSA Atomernas storlek 96 Braggreflektion 97 * Spridningstvärsnitt 100 Atomernas massa 103 Isotoper 114 Atomär massenhet 114 Masspektrometrar 105 Bainbridges masspektrometer 106 ï 16/11 Atomkärnan 109 5. FOTONEN Temperaturstrålare 118 Plancks strålningslag 119 Stefan-Boltzmanns lag och Wiens lag 124 Fotoelektriska effekten 126 Ljusdetektorer 130 * Inre fotoelektrisk effekt 132 * Comptonspridning 134 Heisenbergs obestämdhetsrelationer 138 6. BOHR-SOMMERFELDS ATOMMODELL ï 21/11 Atomspektroskopi 147 * Koncentrationsbestämning 150 Empiriska samband 151 Bohrs atommodell 154 Isotopskift 166 * Vätelika system 168 ï 23/11 * Sommerfelds utvidgning 170 7. KVANTMEKANIK Klassisk mekanik kontra kvantmekanik 176 Vågfunktioner 177 Energin är kvantiserad 178 På jakt efter en vågfunktion 181 En komplex vågfunktion 183 Endimensionell låda 185 Potentialsteg med E > U 0 189 ï 28/11
Potentialsteg med E < U 0 195 Tunnling 198 Alfasönderfall 199 Sveptunnelmikroskop 201 Tunneldiod 203 Tvådimensionell låda 204 Väteatomen 208 Centralfältsapproximation 212 *8. RIKTNINGSKVANTISERING* 9. DET PERIODISKA SYSTEMET Grundämnenas förekomst 231 Elektronskal 231 Paulis uteslutningsprincip 232 Skalens uppbyggnad 232 Underskal 234 * Det periodiska systemet 235 *10. KOPPLING AV RÖRELSEMÄNGDSMOMENT* 11. LASERFYSIK Den första lasern 262 ï 30/11 Stimulerad emission 263 Boltzmannfördelningen 264 Livstid vid spontan emission 266 Naturlig linjebredd och dopplerbredd 270 Einsteinkoefficienterna 273 * Kristallasrar 276 He-Ne lasern 278 Resonanser i en laser 280 Enkelmodlaser 282 Gaslasrar 283 * Kontinuerligt avstämbara lasrar 283 Halvledarlasrar 285 ï 5/12 Tillämpningar 287 12. RÖNTGENSTRÅLNING Röntgenundersökning 294 Bromsstrålning 295 Karakteristisk röntgenstrålning 297 Absorption och spridning av röntgenstrålning 301 Röntgentomografi 304 Antipartiklar 307
Parbildning och annihilation 310 Positronkamera 312 Uppbromsning av strålning i materia 313 13. RADIOAKTIVIVITET Stabila isotoper 319 Fyra naturkrafter 320 * Massdefekt 323 Sönderfallslagen 326 Alfasönderfall 330 Betasönderfall 331 Gammastrålning 334 * Kolfjorton metoden 336 * Kronologi 338 * Joniserande strålning 341 Räkneövningsplanering lp 2 Femte övningen 25/10 Förkunskaper: Kapitel 13 och 15 Räkneuppgifter: 13.3, 13.4, 13.7, 13.8, 13.19, 13.22, 13.11, 13.13, 13.28, 15.4, 15.5 Diskussionsuppgifter: 13.33, 13.35, 13.43, 15.35, 15.39, 15.41 Sjätte övningen 1/11 Förkunskaper: Kapitel 15 16 Räkneuppgifter: 15.10, 15.13, 15.14, 15.27, 16.1, 16.2, 16.3, 16.8, 16.15, 16.24, 16.26 Diskussionsuppgifter: 16.33, 16.34, 16.37, 16.45, 16.46 Sjunde övningen 3/11 Förkunskaper: Kapitel 17 Räkneuppgifter: 17.2, 17.5, 17.7, 17.8, 17.14, 17.15 Diskussionsuppgifter: 17.20 Åttonde övningen 8/11 Förkunskaper: Kapitel 18 Räkneuppgifter: 18.4, 18.5, 18.13, 18.14, 18.17, 18.19 Diskussionsuppgifter: 18.23, 18.25 Nionde övningen 10/11 Förkunskaper: Kapitel 2 (Tillämpad atomfysik) Räkneuppgifter: 2.2, 2.3a, 2.4, 2.13 Diskussionsuppgifter: 2.26, 2.27
Tionde övningen 15/11 Förkunskaper: Kapitel 2 3 Räkneuppgifter: 2.1, 2.7, 2.14, 2.16, 2.24, 3.4, 3.6, 3.7, 3.9, 3.11 Diskussionsuppgifter: 2.29, 2.30, 2.32, 3.12, 3.15 Elfte övningen 22/11 Förkunskaper: Kapitel 4 5 Räkneuppgifter: 4.1, 4.2, 4.7, 4.12, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.7 Diskussionsuppgifter: 4.14, 5.13, 5.14, 5.15, 5.16, 5.23, 5.26 Tolfte övningen 29/11 Förkunskaper: Kapitel 6 Räkneuppgifter: 6.1, 6.2, 6.3, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.12, 6.20 Diskussionsuppgifter: 6.23, 6.24, 6.25 Trettonde övningen 6/12 Förkunskaper: Kapitel 7 Räkneuppgifter: 7.1, 7.2, 7.3, 7.5, 7.6, 7.8, 7.9 Diskussionsuppgifter: 7.16 Fjortonde övningen 8/12 Förkunskaper: Kapitel 11 12 Räkneuppgifter: 11.2, 11.4, 11.7, 12.2, 12.3, 12.6, 12.11, 12.13 Diskussionsuppgifter: 11.11, 11.13, 12.20, 12.21, 12.22, 12.23