Tentamen i Vågrörelselära för F, M, T och I 980307 14-19

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).

Temat denna gång är uppfinneri

1

En uppfinnare vill göra en solsvets, dvs han vill fokusera solljuset så att han får så hög intensitet som möjligt. Han tänker göra detta med en krökt spegel. Sådana kan av praktiska skäl inte göras med större diameter än sin krökningsradie(annars blir aberrationer och annart otyg för svåra).

Hur beror intensiteten i fokus av spegelns storlek (och därav följande fokallängd)?

Gäller ditt svar även för mycket små speglar?

2

Följande rubriker är (mer eller mindre sanningsenligt) klippta ur pressen. Samtliga innehåller något som gör att Du som fysiker kan avfärda dem direkt. Vad?

A => Polariserad ultraljudstråle fokuseras till liten punkt där den kan skära I stål

B=> Signalhorn för tåg (200Hz) riktar ljudet rakt fram flera hundra meter

C=> Varningssiren med 110dB på alla avst upp till 50m

3

Magnetooptisk datagring bygger på att en linjärpolariserad laserstråle fokuseras mot en punkt som reflekterar ljuset. Polarisationsriktningen vrids (men polarisationstypen ändras inte) vid reflektion plus eller minus 3 grader. Det reflekterade ljuset får sedan passera genom en polaroid. Hur ska dennas genomsläppriktning vara orienterad för att relativa ändringen in transmitterad intensitet ska bli så stor som möjigt?

4

Ett dagljusfilter på en lampa (ett filter som ska göra lampljuset mer likt dagsljus I färgen) bygger på interferens I tunnt skikt. Det görs I materialet titandioxid (n=2)och är 225nm tjockt. Vilken synlig våglängd blockeras maximalt och vilken släpps igenom maximalt? Hur mycket av den som dämpas försvinner pga detta interferensfenomen?

(Du kan förutsätta vinkielrätt infall)

5

Hur många % skulle man dämpa rött för att en halogenlampa (T=3000K) ska ha samma balans mellan rött och blått som dagsljus (T=6000K)

(sätt rött=620nm och blått=480nm om Du inte fick ut ngt i förra uppg)