Man kan använda optiska metoder för att övervaka vad som släpps ut genom en skorsten. Antag att vi befinner oss ca L=1km (storleksordning) från en skorsten där en rökplym med diameter 4dm släpps ut. Vi vill då titta på det ljus som sänds ut (åt alla håll) från denna plym då vi belyser den med:

a/laser med divergens 0.15mrad och

b/gasurladdningslampa med divergens 15mrad

På vilket sätt beror den signal som uppfångas av en given detektor med framförvarande lins av L? (dvs prop mot? omv prop mot? exp? eller...?)

2

När vi väl befinner oss i en av ovanstånde situationer L=1km, och kan vi välja mellan

a/en enkel tunn lins med fokallängd 100mm, diameter 40mm

b/ett teleobjektiv bestående av en lins med fokallängd 75mm, diameter 50mm och en med fokallängd -30mm, diameter 30mm separerade 60mm

Detektorn är 0.050mm i diameter. Vilken ska vi välja för att få mest ljus till detektorn??

Enbart rätt svar ger ej poäng

3

Om man befinner sig vid uppe vid själva skorstensmynningen står helt andra medel till buds. Man kan t.ex. bygga en michelssoninterferometer för att mäta kvicksilverförekomst.

Ett problem är då att brytningsindex påverkas av flera olika saker, förutom kvicksilverkonc även av temperatur. Dett kan bemästras genom att den ena interferometerarmen (referensarm) leds genom ett rör med ren luft i rökgasen, dvs det håller samma temperatur som rökgasen men inget kvicksilver. Den andra armen leds genom gasen. Bägge armarna är 400mm och vi använder en laservåglängd 545.7nm. Brytningsindex i luft beror av Hg-koncentration som

Hur många ppm motsvarar ett steg i interferensmönsterförflyttning?

4

En rökplym med huvudsakligen vattendroppar ser mörk ut genom polaroidsolglasögon och ljus ut utan. Solen står ganska högt på himlen. Förklara och rita gärna figur över vilket fenomen som kan ha orsakat detta.

5

För att sönderdela giftiga organiska molelyler till något som förhoppningsvis är mindre giftigt har man provat stående akustiska vågor, i ett rör som i fig. Gasen tillförs genom små hål i pistongen som rör sig med amplitud A runt sitt jämviktsläge. De streckade linjerna markerar plattor med hål där gasen (ganska långsamt) kan passera och pyser slutligen ut genom ett litet (ej utritat) hål längst till höger i röret. Hur beror den stående vågens amplitud av pistongens jämviktsläge (B) och amplitud? Pistongen rör sig med den lägsta frekvens som ger stående våg.