Lösningsförslag till tentamen i elvåg MTI 010531

 

1

Första spegeln ger ett virtuellt fokus 5cm bakom spegeln (konvex spegel och fokallängd= halva krökningsradien). Avståndet från denna till nästa spegel (de konkava) är då 15cm, och vi får för den andra linsen

2

Storleken på fokus ges av diffraktionen dvs

3

Den yttersta elektronen har alltså energin -10-19J, vilket eftersom vi bara räknar storleksordning kan sättas lika med den potentiella energin. Dvs

Där vi satt både elektronens och resten av atomens (kärna + alla elektroner utom en) laddning till samma belopp.

Fältet där denna laddning befinner sig blir då

RÄTT KRAFTIGT!

4

Det kan verka som om vi skulle behöva integrera över fältbidrag från strömsnuttar men eftersom bara storleksordning efterfrågas och avståndet (5m) är mycket större än strömmens utsträckning kan vi räkna som om all ström vore samlad i dess mitt.

(Något slags motiverande text om detta krävs för full poäng) Alltså blir fältet det från en 1cm lång snutt på 5m avstånd. Biot Savart ger då:

Fältet är starkast i en riktning vinkelrätt ut från strömmen

5

Den stående vågen måste ha bukar vid rälsen och nod i mitten dvs våglängden är 640mm. Ljudhastigheten i stål är 5000 m/s vilket ger en frekvens på 7.8kHz.

Obehagligt.