Tentamen i Fysik för MTI 5A1225 980528

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).

Tema denna gång "Head up TV" dvs en liten TV som bärs i något som liknar en svettrem runt pannan och som man kan titta på (genom ett öga) när man reser exvis.

1

Om den lilla TV'n innehåller ett bildrör (som en vanlig TV) kommer detta att behöva en elektron-kanon som ger elektroner med hög energi. Antag att de lämnar en negativ elektrod på potentialen -100 utan hastighet och leds genom en ringelektrod med potentialen -10V. Vilken fart har de då de passerar ringelektroden?

2

Antag att man vill böja av dem ±30° genom ett magnetfält vinkelrätt mot deras rörelseriktning. Detta alstras mellan två plattor som har längden 8mm (utefter elektronernas ursprungliga rörelseriktning). Hur starkt behöver magnetfältet vara?

3

Man tittar på displayen (8mm X 13mm) genom en lins som placeras omedelbart framför ögat. Vilken brännvidd bör den ha för att ge lika stor näthinnebild som en 800mm x 1300mm TV betraktad (utan lins) på 4m avstånd?

4

Ett alternativt sätt att alstra bilden (som gör att man slipper elektronkanon) är att belysa en kristall (av en typ som kallas ferroelektrisk, men det behöver vi inte bry oss om nu) som vrider ljusets polarisationsriktning. Ljuset träffar först en polaroid, sedan kristallen och därefter en spegel (och så tillbaka igen).

Vridningen är omvänt proportionell mot våglängden.

Hur mycket bör grönt ljus vridas om man vill att reflexen ska vara grön (530nm) (dvs blått (440nm) och rött (620nm) ska inte reflekteras)?

5

De kristaller som beskrivs i föregående uppgift får sin polarisationvridande förmåga genom att man lägger ett elektriskt fält över dem. Fältet fås genom att man belägger motstående långsidor med elektroder. De är stavar med längd 0.50mm och tvärsnittsyta 5µm x 5µm. Man vill kunna ladda upp och ladda ur dem på mindre än en mikrosekund. Kristallen har en elektrisk kapacitivitet (k=er) på 9. Uppskatta grovt vilken storlek resistansen på ledningarna till kristallen får ha!