2009-05-08, 12:44
  #1
Medlem
tubiss avatar
Hejsan. Fått en inlämningsuppgift i Fysik b gällande ljus.. Skulle uppskatta om någon ville ta sig tid att hjälpa mig med denna. Ni behöver nödvändigtvis inte lösa uppgiften fullständigt men en liten ledning eller några tips skulle vara uppskattat. I nuläget vet jag inte ens hur jag ska börja ta mig an uppgiften, mestadels pga att jag inte tidigare stött på problem som involverar glasskivan..

Bifogar bild för att illustrera problemet:
http://img413.imageshack.us/img413/7168/fysikd.jpg

Tack på förhand!
Citera
2009-05-08, 18:38
  #2
Medlem
sp3tts avatar
Ger några ledtrådar.

Rita upp strålgången. Hur bryts ljuset när det går in i glaset? När det går ut ur det? Vilka vinklar är inblandade? Använd sedan lite trigonometri.

Postar kanske min lösning senare. Det blev ett uttryck som verkar lite för "fult" och komplicerat för fysik B, jag har säkert missat någon förenkling någonstans.
Citera
2009-05-08, 20:42
  #3
Medlem
tubiss avatar
Citat:
Ursprungligen postat av sp3tt
Ger några ledtrådar.

Rita upp strålgången. Hur bryts ljuset när det går in i glaset? När det går ut ur det? Vilka vinklar är inblandade? Använd sedan lite trigonometri.

Postar kanske min lösning senare. Det blev ett uttryck som verkar lite för "fult" och komplicerat för fysik B, jag har säkert missat någon förenkling någonstans.

Har försökt att rita så bra jag kunde. Och pilla med formlerna, men det går inget vidare.Kan tillägga att ju krångligare lösningen är desto troligare att det är rätt. Går tekniskt basår så en del uppgifter sträcker sig väl utanför ramen för fysik b. Dessutom ger läraren oss med jämna mellanrum uppgifter med lite för hög svårighetsgrad. Tycker iaf vi elever :P

Du får gärna pm'a lösningen annars =)

Tack så länge
Citera
2009-05-08, 21:02
  #4
Medlem
Otroligs avatar
Intressant uppgift. Funderar på om man ska använda Snells lag; har er lärare gått igenom den med er?
Citera
2009-05-08, 21:24
  #5
Medlem
tubiss avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Otrolig
Intressant uppgift. Funderar på om man ska använda Snells lag; har er lärare gått igenom den med er?

Yes, Snells lag har vi gått igenom.

Även n*λ=d*sin(Xn), där n är heltal. Hoppas ni fattar vilken jag menar. Men verkar som att den bara gäller för gitter och inte "tvåspalter". ??

Hittar även Δx ≈ (L/d)*λ
Där L är avståndet från mellan spalterna och skärmen, och x är avståndet mellan två maxima på skärmen.
Denna formel har läraren dock inte gått igenom men den känns väl ganska aktuell ändå? Får ändå inte fram något vettigt.

Tack så länge!
Citera
2009-05-08, 22:22
  #6
Medlem
sp3tts avatar
Löste bara uppgiften för första knippet. Det borde inte vara mycket svårare för andra. Se beteckningar i figur: http://bayimg.com/LapNLAaBI

Gitterekvationen ger

d*sin v_1 = lambda (k = 1) => sin v_1 = lambda/d

Nu gäller brytningslagen n_1*sin v_1 = n_2*sin v_2. Jag låter n_1 = 1, alltså sin v_2 = lambda/(d*n). Av symmetriskäl går ljusstrålen ut ur glaset med vinkeln v_1.

Med trigonometri får man enkelt att h_1 = x*tan v_1 och h_2 = t*tan v_2. Man har även att h_3 = (L-x-t)* tan v_1. Om vi adderar dessa får vi h_tot, som är avståndet relativt mitten.

h_tot = x*tan v_1 + t*tan v_2 + (L-x-t)* tan v_1 = (L-t)*tan v_1 + t*tan v_2.

Där v_1 = arcsin(lambda/d) och v_2 = arcsin(d/lambda*n). Man kan utveckla det till ett uttryck i d, n och lambda med hjälp av trigonometriska identiteter men det blev en massa rottecken och fulheter.

Off topic:

Ritade figur på papper, misslyckades att fotografera tydligt (jag skriver väldigt fult för hand ), försökte rita i Open Office, misslyckades igen, kodade till slut figuren i LaTeX. Finns det något bättre program för att göra figurer av detta slag?
Citera
2009-05-08, 22:33
  #7
Medlem
tubiss avatar
Citat:
Ursprungligen postat av sp3tt
Löste bara uppgiften för första knippet. Det borde inte vara mycket svårare för andra. Se beteckningar i figur: http://bayimg.com/LapNLAaBI

Gitterekvationen ger

d*sin v_1 = lambda (k = 1) => sin v_1 = lambda/d

Nu gäller brytningslagen n_1*sin v_1 = n_2*sin v_2. Jag låter n_1 = 1, alltså sin v_2 = lambda/(d*n). Av symmetriskäl går ljusstrålen ut ur glaset med vinkeln v_1.

Med trigonometri får man enkelt att h_1 = x*tan v_1 och h_2 = t*tan v_2. Man har även att h_3 = (L-x-t)* tan v_1. Om vi adderar dessa får vi h_tot, som är avståndet relativt mitten.

h_tot = x*tan v_1 + t*tan v_2 + (L-x-t)* tan v_1 = (L-t)*tan v_1 + t*tan v_2.

Där v_1 = arcsin(lambda/d) och v_2 = arcsin(d/lambda*n). Man kan utveckla det till ett uttryck i d, n och lambda med hjälp av trigonometriska identiteter men det blev en massa rottecken och fulheter.

Off topic:

Ritade figur på papper, misslyckades att fotografera tydligt (jag skriver väldigt fult för hand ), försökte rita i Open Office, misslyckades igen, kodade till slut figuren i LaTeX. Finns det något bättre program för att göra figurer av detta slag?

Till att börja med tackar jag ödmjukast för att du tagit dig tid. Jättesnällt

Vill bara fråga mig en sak. Hur ska man kunna veta om det är ett maxima eller minima?
Citera
2009-05-08, 22:38
  #8
Medlem
sp3tts avatar
Citat:
Ursprungligen postat av tubis
Till att börja med tackar jag ödmjukast för att du tagit dig tid. Jättesnällt
Mest tid gick faktiskt åt till att rita figuren på dator Det var ett roligt problem att lösa.

Citat:
Vill bara fråga mig en sak. Hur ska man kunna veta om det är ett maxima eller minima?
Kolla på härledningen av gitterekvationen i din bok (borde finnas). Maximum får man när skillnaden i ljusets färdväg är ett helt antal våglängder, minimum om det är ett halvt antal våglängder.

Edit: LaTeX-version här, mycket snyggare.
__________________
Senast redigerad av sp3tt 2009-05-08 kl. 23:08.
Citera
2009-05-10, 16:28
  #9
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av tubis
Hejsan. Fått en inlämningsuppgift i Fysik b gällande ljus.. Skulle uppskatta om någon ville ta sig tid att hjälpa mig med denna. Ni behöver nödvändigtvis inte lösa uppgiften fullständigt men en liten ledning eller några tips skulle vara uppskattat. I nuläget vet jag inte ens hur jag ska börja ta mig an uppgiften, mestadels pga att jag inte tidigare stött på problem som involverar glasskivan..

Bifogar bild för att illustrera problemet:
http://img413.imageshack.us/img413/7168/fysikd.jpg

Tack på förhand!

1:A Ordningens Max = X*tan*(arcsin(lamda/d))+t*
tan(arcsin*(sin(arcsin(lamda/d)/nglas)+L-(x+t)*tan(arcsin(lamda/d)
Glöm inte att (arcsin(lamda/d)/nglas) < 42 grader annars inträffar totalreflektion)
För 2:a max sätt n=2 För 1:a min sätt n=1/2 För 2:a min sätt n=3/2

enjoy!
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in