Tentamen i Fysik för F1 och F2 5A1230 970110 8-13

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 (Detta kan anpassas om så visar sig lämpligt).

Tema denna gång är reklam

1

I Paris är annorlunda julskyltning ett vanligt konkurrensmedel mellan varuhusen. Förra året hade ett av dem fönster uppdelade i rutor med ca 2dm x 2dm yta med en 4dm djup låda bakom. Rutorna täcktes av plastlinser som skulle förstora resp låda och flytta dess bilden av dess innehåll långt bakom rutan. Hur tjock blir en sådan plastlins om den görs i ett material med n= 1.47 (PMMA)?

2

Man vill även kunna skapa ett intryck av färggnistrande stenar genom att slipa en glas bit i någon form och sedan rotera den i vit belysning. Vid ett tillfalle användes kristaller av plast belysta med ljus från lysrör placerade på insidan av fönstret ("osynliga" för betraktaren) Detta ledde emellertid till att färggnistret nästa helt upphörde, jämfört med en situation där man använt (dyrare) kristaller av flintglas.

Ange och förklara minst tre skäl varför

3

Populärt är också att rita figurer i ett tak eller på en vägg med laserstrålar. Ur strålskyddsynpunkt ger detta emellertid en del problem. Ett ljushuvud föreslog då att man skulle använda en stark lysdiod som källa i stället och med lins göra ljuset så parallellt som möjligt. Plotta divergensvinkel (symmetriaxel till yttersta stråle) som funktion av fokallängd om den lysande ytan är 0.080mm i diameter. Axlar i plotten ska vara graderade.

Linsens diameter är halva fokallängden och ljuset är grönt (550nm)

4

Falska "ädelstenar" är av någon anledning populära i branschen. En sådan är gjord av ett tunt lager titandioxid (n=2.26) på glas (n=1.52). Tjockleken är vald så att vinkelrätt infall ger en skarp röd (ca 650nm) reflex (om belysningen är vit). Vilken är den kortaste våglängd man kan se en skarp reflex av om man vinklar "ädelstenen"?

 5

Vad vore vidare ett skyltfönster utan en tomte som gungar upp och ner i en fjäder? Reklamgurun Steve spänner en fjäder mellan golv och tak och placerar ut tre tomtar jämt över fjädern. Därefter kopplar han en liten motor till ena änden på fjädern som rör den änden fram och åter med liten amplitud. Två av tomtarna gungar då friskt medan den i mitten till Steves förvåning sitter still. Kan han på något sätt öka eller minska varvtalet på motorn så att alla tomtar gungar lika mycket?

Lösningsförslag anslås på http://www.optics.kth.se/fysik2/courses när tentan är slut

Lycka till!