Tentamen i vågrörelselära för F1 5A1230 (nya kursen)

Fredagen den 12:e Januari 1996 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

På ett flygplan är det viktigt att kolla att framrutorna är plana innan de monteras (annars kommer man att bygga in farliga spänningar vid konstruktionen) Detta kan göras i en interferometer enligt skiss härinvid. I ett fall hade glaset ett brytningsindex på 1.58, våglängden var 514nm, och den laserstråle som kom in mot första linsen hade radien 0.50mm. Hur många fransar syntes över mönstret om fönstret hade en kilvinkel på 0.056mrad?

2

Egentligen är den lins som i skissen beskrivs som f'=200 ett teleobjektiv med en +50mm-lins och en -20mm-lins placerade på lämpligt avstånd från varandra. Av aberrationsskäl bör den negativa linsen vändas mot lasern. På vilket avstånd från f= +3mm-linsen bör den placeras? (Det avstånd som i fig är angivet till 203mm gäller alltså bara om man betraktar f' som en tunn lins)

3

En metod att kontrollera om man fått isbeläggning på flyplanskroppen bygger på att man låter en cirkulärpolariserad laserstråle reflekteras mot utsatta ställen på flyplanskroppen med i=45°. Ange hur man kan mäta på den reflekterade stråle för att avgöra om reflexen skett mot is eller mot obelagd flygplanskropp.

4

Vilken jämviktstemperatur har en flygplansvinge i solsken (1300W/m²) från en sol i zenit? Absorptionskoefficienten är 0.2 för synligt ljus och 0.7 för IR-strålning. Hela ytan tillförs 220W/m² i friktionsvärme. Betrakta vingen som en plan skiva.

 

5

Buller är i flyplan en stort problem. I en del plan bekämpar man det genom att anlägga motljud, dvs med högtalare alstra ett ljud som ligger i motfas mot motorljudet. Tyvärr kommer det verkliga motorljudet från hela väggarna, medan motljudet kommer från högtalare som sitter utspridda.

Antag att högtalarna är så pass riktade att man på en given plats i planet bara kan "höra" en av dem. De sitter på rad i taket 4m emellan och 2m takhöjd. På 1m höjd rakt under en högtalare har man fullständig utsläckning av ljudet. Vilket ljudintesitetsnivå har man 1m längre bak på samma höjd?

Bullret är utan dämpning 68dB.

Lycka till!