Tentamen i Vågrörelselära för F, Eä och media 040603

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

Temat är fisk och fiske

1

När man ekolodar för att se fiskstim (vilket kan ha etiska problem ur utfiskningssynpunkt, men om det bryr vi oss just nu inte) skickar man ut en ljudpuls och mäter tiden det tar för reflexen att komma tillbaka.

Antag att ljudet sänds ut i en kon med halv toppvinkel 10° och träffar en fisk som är 0,02m² på 80m djup. Hur stor del av den utsända effekten kommer tillbaka om den ljuduppsamlande ytan är 0,02m²?

2

Fiskfjäll skimrar ofta i olika färger. Tror du detta beror på polarisation vid Brewstervinkel, tunnskiktsinterferens, gittereffekter, dubbelbrytning eller något annat? Motivera!

3

Ett i Sverige förbjudet sätt att bedriva nattfiske är med hjälp av lysande bete. Detta kan (i andra länder) åstadkommas genom att koppla metreven till en lysdiod så att ljuset leds i den. Fisklina har brytningsindex 1,47 och vattnet 1,33. I vilken vinkel sprids ljuset när det kommer ut?

4

En så kallad hummerkikare är gjord för att titta på botten på ca 10m djup. Okularet har f=40mm och objektivet har fokallängden 200mm (på luftsidan). Objektivet är planokonvext, med den plana ytan i vattnet. Tuben är luftfylld.

Hur långt ska det vara mellan linserna?

5

Ljud beter sig mycket annorlunda under vatten jämfört med i luft bl a därför att densiteten är så mycket större.

Antag att vi har en ljudvåg med 10mW/m2 i luft och i vatten. Vad motsvarar det för

a)       Partikelhastighet

b)       Akustiskt tryck

 i de bägge medierna?