Tentamen i vågrörelselära 5A1230 för F1

Tisdagen den 1:e mars 1994 14.00-19.00

Alla hjälpmedel är tillåtna utom sådana som innebär kontakt med andra levande varelser.

Uppgifterna är inte ordnade i svårighetsgrad. Tänk på att även ansats på ett tal kan ge delpoäng.

Det är alltid bättre att rita figurer och motivera ekvationer än att inte göra det!!!

1

Utvecklingen av bra ljud i små TV-apparater har länge legat efter utvecklingen av bildkvaliteten. Detta har ofta berott på att man inte tyckt sig ha plats för tillräckligt stora membran. Vilken ljudintensitetsnivå kan man som högst få på 4m avstånd från en högtalare med membranradie 4cm, om dessa för ge högst 110dB i närmorådet (dvs 2cm från membranet) Du får själv göra ett rimligt och motiverat antagande om hur mycket ljudenergin spridit sig där.

Hela membranet kan antas röra sig som en platta och på stort avstånd har ljudet spridit sig i en halvsfär.

2

Ett japanskt företag (vad annars) har utvecklat en TV avsedd att bäras som ett par glasögon (meningen är att man på det sättet kan göra verklig 3D-TV) Två bildskärmar ska placeras 3cm framför var sitt öga. En lins ska placeras så att bilden av skärmen förläggs på oändligt avstånd. Linsen ska vara 5mm tjock, plankonvex, med den buktiga sidan placerad mot skärmen och den plana omedelbart framför ögat. Vilken krökningsradie ska man välja?

3

Ett försäljningsargument "som kommer" för dyrare TV-apparater är att de ska vara AR-behandlade. Denna behandling ska minska reflexer för våglängder mellan 440nm och 660nm och optimeras för 0°. Glaset i skärmen har brytningsindex 1..50

Du ska designa en AR beläggning som ger minimal reflektans bestående av ett skikt med n=1.38 och ett med 1.68 i valfri ordning på glaset. Ange skikttjocklekar och ordning.

Du behöver inte ta hänsyn till multipelreflektioner.

4

En stor TV-skärm har i höjdledd 625 bildlinjer på 36 cm (27-tummare), vilka Du betraktar med en pupill som på lördagskvällen når en radie av 1.5mm. Hur nära TVn får Du sitta för att linjerna inte ska synas som just linjer (vilket inte är önskvärt i de flesta fall). TV sänder just denna kväll naturprogram (i grönt=550nm)

5

Att titta på TV när solen skiner tyckte mamma (och pappa) i allmänhet var ett oskick. Men antag att man trots allt ville göra detta. Vilken luminans måste TV skärmen ha för att kunna "överglänsa" solen om denna oturligt nog skulle ligga på i 45° infallsvinkel mot TV-skärmen som kan betraktas som en lambertspridare för infallande solljus med absorptionskoefficient 0.6. Från förluster i fönster, atmosfär och annat komplicerande kan bortses. Solen ger en belysning på 96000 lux på ett ställe där solen står i zenit den aktuella dagen.

Lycka till!