Tentamen i Fysik för MTI 5A1225 970606 9-14

Alla hjälpmedel utom sådana som innebär kontakt med andra levande varelser är tillåtna. Uppgifterna är inte ordnade i svårighetsgrad. Tänk på att även en ansats på ett tal kan ge delpoäng. 2.5p erfordras för godkänt (Detta kan anpassas om så visar sig lämpligt).

Tema denna gång är industriell bearbetning

1

När man vill skära med ultraljud fordras mycket höga intenstiteter. En uppfattning om hur höga kan man få genom att beräkna hur starkt ljud som behövs för att partikelförflyttningen från jämviktsläget ska bli maximalt en tiondels våglängd (då slits materialet rent mekaniskt sönder). Ange ett numeriskt värde som svar. Om Du behöver materialparametrar får Du välja ett material ur boken och beräkna för detta.

2

När man framställer vit färg används ofta finkrossad titandioxid eller annat salt. Ett sätt att krossa är med hjälp av det elektriska fältet i mikrovågor som då måste ha samma styrka som de fält som håller ihop kristallerna. Uppskatta (en siffras noggrannhet) vilken intensitet hos mikrovågor detta motsvarar i ett salt med envärda joner belägna på 0.58nm avstånd.

(Du behöver inte ta hänsyn till effekter av den elektriska susceptibiliteten i materialet)

3

Ge två skäl till varför man oftast kan utgå från att det magnetiska fältet i mikrovågorna är betydelselösa i sammanhanget. Varje skäl ska förklaras på minst fyra och högst tio rader.

4

Ett lins med brännvidd 50mm och diameter 22mm används för att fokusera en laserstråle med våglängd 10.6µm. Strålen har jämn intensitet ut till linsens diameter. Skissera en plot över den diameter den belysta fläcken får på en plastdetalj man ska skära i som funktion av avstånd mellan lins och plastdetalj. Skalan ska väljas så att minsta diameter kan avläsas.

Axlarna ska vara graderade.

Rita figurrrrrrrr!!!

5

När man vill skära med laser vill man oftast ha pulsat ljus. Ett sätt att åstadkomma detta är att modlåsa en laser. Principen är då att man har flera tätt liggande våglängder i samma laser som får interferera till en svävning. Vilken blir svävningens frekvens i en laser med längden L_laser.=0.400m om de två våglängder (kallade moder) laser använder bägge uppfyller

där p är två intill-liggande heltal (ett för den ena och ett för den andra moden)

Laserns våglängd är 1064nm (gäller med god noggrannhet för bägge moder, de ligger mycket tätt)