Lösningsförslag till tentamen i Vågrörelselära 001219

1

Man ser att vi har polariserat ljus in mot flow channel i flera olika vinklar. Av dessa är det några som ger reflektansen 0. Rimligen borde mätningen gå ut på att söka Brewstervinkel i flowchannel-innehållet, dvs bestämma brytningsindex där.

Egentligen har guldskiktet en roll i att skapa något som heter ytplasmoner vilket påverkar brytningsindex och därmed brewstervinkeln. Detta har ni emellertid inte kunskaper att känna till och det fordras inte för full poäng.

2

Mätningen sker i en gränsyta mellan ett fast ämne (chipet) och en vätska (flow channel), vilket innebär att Brewstervinkeln ligger i storleksordning 45°. Figuren visar också att så är fallet. Om prismat inte funnits skulle man legat över eller väldigt nära gränsen för totalreflektion.

3

Konvergensvinkeln kan uttryckas på två sätt:

ur vilket man kan lösa f till att bli 16,4 mm, och strålmidjan till 1.69 µm.

4

Om linsen är planokonvex har ena ytan styrkan noll vilket gör att hela styrkan ligger i den krökta ytan.

Linsen ska placeras med den plana ytan mot provet (för att minimera den sfäriska aberrationen)

5

Vatten har Z=1460000 kg/m²s och densitet 1000 kg/m³, vilket ger ljudhastigheten 1460m/s. Frekvensen 122MHz motsvarar då en våglängd i materialet på 12 µm. Avståndet mellan intilliggande bukar (både tryck- och förskjutningsdito) är en halv våglängd dvs 6 µm.