Diffraksjonsgitter (diffraction grating)
|
|
- Rebekka Holmen
- 4 år siden
- Visninger:
Transkript
1 Diffraksjonsgitter (diffraction grating) Et diffraksjonsgitter består av et stort antall parallelle spalter med konstant avstand d. Det finnes to hovedtyper, transmisjonsgitter og refleksjonsgitter. Et refleksjonsgitter består av tettliggende riper i en reflekterende flate. De to gittertypene gir de samme interferensmønstre og vi vil i det følgende se på transmisjonsgitre. Et typisk gitter har spalter med lengde 1-1 cm, spalteavstand d = µm og antall spalter fra 1 til 5. Gitre blir brukt til å spalte sammensatt lys opp i dets enkelte bølgelengder eller farger og til å bestemme bølgelengdene av de enkelte fargekomponentene. Vi lar en plan monokromatisk lysbølge komme inn vinkelrett og med konstant intensitet på et gitter i figur 1. skjerm gitter P d d θ Figur 1: Gitter med N = 4 spalter. Spaltebredden er d. Avstand mellom gitter og skjerm er R >> d. Veilengdeforskjellen for to nabostråler er derfor med god tilnærmelse d θ. Vi antar at avstanden R mellom gitter og skjerm >> d. Lysbølgene fra to nabospalter har dermed en veilengdeforskjell som med god tilnærmelse er d θ når de når frem til punktet P på skjermen. Dette tilsvarer en faseforskjell på = πd θ /. Vi antar foreløpig at intensiteten fra hver av spaltene er I i alle retninger. E-feltene fra de N kildene (spaltene) antas å ha samme amplitude E i punktet P. Resultantfeltet E P er: EP() t = E1+ E + E3+ + EN = E cos( ωt) + E cos( ωt+ ) + E cos( ωt+ ) + E cos( ωt+ ( N 1) ) = N-1 = E cos( ωt+n ) n= R Summen over kan bestemmes ved å bruke komplekse tall. Med bruk av Eulers formel iθ e = cosθ + iθ får vi cos( ωt+ n) = Re e = Re e e (1) N 1 N 1 N 1 i( ωt+ n) iωt in n= n= n= FYS13 vår 6. AD 1
2 En geometrisk rekke med koeffisient k kan skrives som: k k N 1 k N 1 n k n= N k = = k 1 Summen N 1 in e n= i (1) er nettopp en geometrisk rekke med koeffisient i k e (1) kan dermed skrives slik: =. cos( ωt+ n) = Re e = Re e e N 1 N 1 N 1 i( ωt+ n) iωt in n= n= n= i i/ i/ i/ iωte 1 iωt e ( e e ) = Re e Re e i = i/ i/ i/ = e 1 e ( e e ) i iωt i( / /) i( ωt+ / /) Re e e = Re e = i cos( ωt + ) Vi har altså funnet at det resulterende tidsvarierende E-feltet i P som skyldes bidrag fra de N spaltene er: Intensiteten i P er E () P t = E cos( ωt+ ) I P = ε c E (dvs tidsmiddelet) P Intensitetsfordeling på skjermen er da: FYS13 vår 6. AD
3 1 IP = εce cos ( ωt ) εce + = = 1 ε ce I = I P har maksimum når teller og nevner i brøken. Fra L Hôspitals regel får vi: N cos = = N cos lim lim 1 Maksimal intensitet er dermed N I, der I er intensiteten fra hver av de N spaltene. Vi har altså følgende resultat for intensitetsfordelingen for diffraksjonsgitter med N spalter: d θ I = I der π = () Imaks = N I Vi finner tilbake til ligning 35.1 i læreboka ved å sette N = og bruke relasjonen = cos. Den maksimale intensiteten N I inntreffer altså når teller og nevner i intensitetsuttykket i () er null samtidig, dvs. =± 1 =± πm ( m=,1,,...) Innsatt for φ får vi at intensitetsmaksima inntreffer når m θ =± d FYS13 vår 6. AD 3
4 4. 5E+ 4. E+ 3. 5E+ 3. E+. 5E+. E+ 1. 5E+ 1. E+ 5. E-1. E+ 1.E +1 9.E + 8.E + 7.E + 6.E + 5.E + 4.E + 3.E +.E + 1.E +.E + 1.8E+1 1.6E+1 1.4E+1 1.E+1 1.E+1 8.E+ 6.E+ 4.E+.E+.E+ 1.8E+3 1.6E+3 1.4E+3 1.E+3 1.E+3 8.E+ 6.E+ 4.E+.E+.E+ Vinkelposisjonene til intensitetsmaksima er altså uavhengig av antall spalter (N =, 3, 4,...). Intensitetsfordelingen for N spalter med N =, 3, 4 og 4 er vist i figur. Vi ser at for store N vil intensitetsfordelingen gå over til et linjespektrum. Dette betyr at for store N-verdier vil bølgene fra de forskjellige spaltene kombinere på en slik måte at de gir nesten fullstendig kansellering mellom maksimumsverdiene hh θ [grader] θ [ d ] θ [grader] Figur : Intensitetsfordeling som funksjon av θ for gitter med N = spalter (øverst), N = 3, N = 4 og N=4. Legg merke til at vinkelposisjonene til intensitetsmaksima er uavhengig av antall spalter. Merk at intensitetstoppene har verdien N I. (Spalteavstand d =. µm og bølgelengde = 5 nm er benyttet i beregningene.) FYS13 vår 6. AD 4
5 1. 8E E E+1 1. E+1 1. E+1 8. E+ 6. E+ 4. E+. E+. E+ Vi skal nå finne uttrykk for bredden til linjene i et linjespektrum. Figur 3 viser intensitetsfordelingen som funksjon av fasevinkelen φ omkring sentralmaksimum (nulte orden) for et gitter. Halvverdibredden φ ½ defineres som bredden hvor intensiteten har sunket til det halve av maksimumsverdien. I maks I maks / φ ½ φ Figur 3: Illustrasjon av halvverdibredde Vi finner først nullpunktene mellom nulte ordens maksimum (φ = ) og 1. ordens maksimum (φ = π). Nullpunktene inntreffer når teller = og nevner i intensitetsfordelingen (), dvs. når = nπ nπ = n = 1,,..., N 1 N (vi må stoppe ved n = N-1 fordi n = N gir φ = π som er 1. ordens maksimum.) Halvverdibredden til linjene i linjespektrumet er tilnærmet lik avstanden mellom hovedmaksimum til første minimum(nullpunkt), og siden det er N 1 nullverdier mellom hvert maksimum, vil halvverdibredden φ ½ være gitt ved 1/ = π /N Vi skal nå bestemme halvverdibredden uttrykt ved θ i stedet for φ: θ1/. Uttrykket for faseforskjellen mellom bølger fra to nabospalter er der = π d θ FYS13 vår 6. AD 5
6 Derivasjon mhp θ gir: d dcosθ = π dθ dθ = d πd cosθ θ = π d cosθ 1/ 1/ Vi setter inn 1/ = π /N θ = 1/ θ = 1/ N d cosθ N d 1 θ Betingelsen for lysmaksimum for m.te ordens linje er dθ = m θ = m/ d Settes dette inn i uttrykket for θ1/ over får vi θ = 1/ N 1 d m Vi ser at halvverdibredden avtar med økende antall spalter N (smalere linjebredde). Halvverdibredden øker med økende m. Nulte ordens linje er dermed bredest. Halvverdibredden avtar dessuten med økende d. En illustrasjon av halvverdibredden θ 1/ er vist i figur 4 FYS13 vår 6. AD 6
7 skjerm gitter θ 1/ R Figur 4: Illustrasjon av halvverdibredden for sentralmaksimum i et gitter (her er N = 3). Intensitetsfordeling for en enkelt spalte En enkelt spalte med bredde a kan oppfattes som et gitter med et stort antall spalter, N, med gitterkonstant d = a/n som illustrert i figur 5. P a d R Figur 5: Spredning (diffraksjon) fra en enkelt spalte kan oppfattes som spredning fra et gitter med et stort antall spalter N, og med gitterkonstant d = a/n. FYS13 vår 6. AD 7
8 I uttrykket for faseforskjellen i P fra to nabospalter får vi ved å erstatte d med a/n: dθ aθ β = π π = N = N der vi har satt π a θ β = Intensitetsfordelingen kan da skrives som β I I = I = β N β β β For store N vil være liten og nevneren i uttrykket over:. Vi får N N N I IN I M β β = β = β (3) I er intensiteten fra en infinitesimal del av spalten og går mot null når N. Vi har derfor satt I N = I. Intensiteten har sitt største maksimum I = I M for β og θ =. M Videre er I = når teller = og nevner i (3), dvs. β/ og ( β / ) =. Nullpunktene for I er dermed: β = β =± mπ m = 1,, 3,... πaθ =± mπ m θ =± m = 1,,... a Intensitetsfordelingen for en enkelt spalte er vist i figur 6. Intensiteten for de sekundære maksima faller raskt mot null. FYS13 vår 6. AD 8
9 1. E+ 1. E+ 8. E E E- 1. E- 1. E+ I M θ= - / a θ=+ / a θ [grader] Figur 6: Intensitetsfordeling som funksjon av θ for en enkelt spalte med bredde a. Pilene angir første nullpunkt på hver side av sentralmaksimum. Intensiteten i θ = er I M. De sekundære maksima utenfor sentralmaksimum faller raskt mot null. (I beregningene her er a = 1 µm og lysets bølgelengde er = 5 nm.) Den totale bredden av den sentral intensitetstoppen er bestemt av verdiene på θ når θ =± / a (nullpunkt på hver side av sentralmaksimum). Hvis = a er disse nullpunktene i retning θ = 9 (θ = ± 1), og da inntreffer ikke sekundære maksima og vi har maksimal spredning. Hvis a < oppnår vi bare å slippe mindre lys gjennom spalteåpningen uten å øke spredningen. Hvis a >> er spredningen liten. FYS13 vår 6. AD 9
10 Diffraksjonsgitter med spalteavstander d og spaltebredder a Ved utledning av et gitter med N spalter forutsatte vi at intensiteten fra en enkelt spalte var tilnærmet konstant lik I. Den korrekte intensitetsfordeling kan vi finne ved å erstatte I i () med I i (3). Intensitetsfordelingen for et diffraksjonsgitter med spalteavstand d og spaltebredde a blir: I β I = M β Intensitetsfordelingen for dobbeltspalte med spalteavstand d og spaltebredde a er vist i figur 7.. orden I M 1. orden. orden θ [grader] Figur 7: Intensitetsfordeling for dobbeltspalte (N = ) med spalteavstand d = 1 µm og spaltebredde a = 1.7 µm. Lysets bølgelengde er i dette eksempelet 5 nm. Posisjonene til m.te ordens maksimum påvirkes ikke av spaltebredden a. Det som påvirkes er intensitetsnivåene..te ordenslinjen (sentralmaksimum) har størst intensitet. FYS13 vår 6. AD 1
Løsningsforslag til øving 12
FY12/TFY416 Bølgefysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 28. Løsningsforslag til øving 12 Oppgave 1 a) Hovedmaksima får vi i retninger som tilsvarer at både teller og nevner blir null, dvs φ = nπ, der
DetaljerKortfattet løsningsforslag for FYS juni 2007
Kortfattet løsningsforslag for FYS213 6. juni 27 Oppgave 1 E a) Magnetfeltamplituen er B = = E ε µ c 1 1 1 1 Intensiteten er I = ε ce = ε E = E 2 2 εµ 2 2 2 2 µ b) Bølgefunksjonen for E-feltet er: E( zt,
DetaljerØving 13. Et diffraksjonsgitter med N meget smale spalter og spalteavstand d resulterer i en intensitetsfordeling. I = I 0, φ = πdsin(θ)/λ
FY2/TFY46 Bølgefysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 22. Veiledning: Mandag 9. og Tirsdag 2. november. Innleveringsfrist: Mandag 26. november kl 2:. Øving 3 Oppgave Et diffraksjonsgitter med N meget
DetaljerLØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I TFY4160 BØLGEFYSIKK Mandag 3. desember 2007 kl
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 7 59 6 6 / 45 45 55 LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I TFY4160 BØLGEFYSIKK Mandag.
DetaljerLøsningsforslag til øving 11
FY2/TFY46 Bølgefysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 2. Løsningsforslag til øving Oppgave a) Hovedmaksima får vi i retninger som tilsvarer at både teller og nevner blir null, dvs φ = nπ, der n =,
DetaljerLØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 BØLGEFYSIKK Mandag 10. desember 2007 kl
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 BØLGEFYSIKK
DetaljerInterferensmodell for punktformede kilder
Interferensmodell for punktformede kilder Hensikt Oppsettet pa bildet besta r av to transparenter med identiske sirkelmønstre, og brukes til a illustrere interferens mellom to koherente punktkilder. 1
DetaljerNORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK
Side 1 av 7 NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Institutt for fysikk, Realfagbygget Professor Catharina Davies 73593688 BOKMÅL EKSAMEN I EMNE
DetaljerLøsningsforslag til øving
1 FY1002/TFY4160 Bølgefysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 2012. Løsningsforslag til øving 11-2012 Oppgave 1 a) Forplantning i z-retning betyr at E og B begge ligger i xy-planet. La oss for eksempel
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Fysikk 2 Lørdag 8. august 2005
NTNU Side 1 av 5 Institutt for fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk Fysikk Lørdag 8. august 005 Merk: Hver del-oppgave teller like mye. Dette løsningsforslaget
DetaljerEKSAMEN FAG TFY4160 BØLGEFYSIKK OG FAG FY1002 GENERELL FYSIKK II Onsdag 8. desember 2004 kl Bokmål. K. Rottmann: Matematisk formelsamling
Side 1 av 11 NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Førsteamanuensis Knut Arne Strand Telefon: 73 59 34 61 EKSAMEN FAG TFY416 BØLGEFYSIKK OG
DetaljerMichelson Interferometer
Michelson Interferometer Hensikt Bildet ovenfor viser et sa kalt Michelson interferometer, der laserlys sendes inn mot en bikonveks linse, før det treffer et delvis reflekterende speil og splittes i to
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk august 2004
NTNU Side 1av7 Institutt for fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi Dette løsningsforslaget er på 7 sider. Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 1. august 004 Oppgave 1. Interferens a)
DetaljerSkinndybde. FYS 2130
Skinndybde. FYS 130 Vi skal se hvordan en elektromagnetisk bølge oppfører seg i et ledende medium. ølgeligningen for E-feltet i vakuum ble utledet i notatet om elektromagnetiske bølger: E E =εµ 0 0 Denne
DetaljerFormelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk
Formelsamling Side 7 av 16 Fete symboler angir vektorer. Symboler med hatt over angir enhetsvektorer. Formlenes gyldighet og symbolenes betydning antas å være kjent. Harmonisk plan bølge: Bølgeligning:
DetaljerNORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET, INSTITUTT FOR FYSIKK. Utarbeidet av: Jon Andreas Støvneng
NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET, INSTITUTT FOR FYSIKK Utarbeidet av: Jon Andreas Støvneng (jon.stovneng@ntnu.no) LØSNINGSFORSLAG (7 SIDER) TIL EKSAMEN I FY12 og TFY416 BØLGEFYSIKK Torsdag
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet
UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: FY 5 - Svingninger og bølger Eksamensdag: 5. januar 4 Tid for eksamen: Kl. 9-5 Tillatte hjelpemidler: Øgrim og Lian: Størrelser
DetaljerFlervalgsoppgaver i bølgefysikk
Institutt for fysikk, NTNU FY1002/TFY4160 Bølgefysikk Høst 2010 Flervalgsoppgaver i bølgefysikk Tillatte hjelpemidler: C K. Rottmann: Matematisk formelsamling. (Eller tilsvarende.) O. Øgrim og B. E. Lian:
DetaljerBølgeegenskaper til lys
Bølgeegenskaper til lys Alexander Asplin og Einar Baumann 30. oktober 2012 1 Forord Denne rapporten er skrevet som et ledd i lab-delen av TFY4120. Forsøket ble utført under oppsyn av vitenskapelig assistent
DetaljerNORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET, INSTITUTT FOR FYSIKK. Utarbeidet av: Jon Andreas Støvneng
NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET, INSTITUTT FOR FYSIKK Utarbeidet av: Jon Andreas Støvneng (jon.stovneng@ntnu.no) LØSNINGSFORSLAG (8 SIDER) TIL EKSAMEN I FY100 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Fredag
Detaljer2. Teoretisk grunnlag
1 1. Innledning Denne rapporten baserer seg på laboratorieforsøket «Bølgeegenskaper i Lys» der vi, som tittelen tilsier, har sett på bølgeegenskaper i lys. Dette ble gjort ved hjelp av en laser og forskjellige
DetaljerLøsningsforslag nr.1 - GEF2200
Løsningsforslag nr.1 - GEF2200 i.h.h.karset@geo.uio.no Oppgave 1: Bølgelengder og bølgetall a) Jo større bølgelengde, jo lavere bølgetall. b) ν = 1 λ Tabell 1: Oversikt over hvor skillene går mellom ulike
DetaljerEKSAMEN I FAG SIF 4014 FYSIKK 3 Onsdag 13. desember 2000 kl Bokmål. K. Rottmann: Matematisk formelsamling
Side 1 av 7 NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Førsteamanuensis Knut Arne Strand Telefon: 73 59 34 61 EKSAMEN I FAG SIF 4014 FYSIKK 3 Onsdag
DetaljerTFY4160 Bølgefysikk/FY1002 Generell Fysikk II 1. Løsning Øving 2. m d2 x. k = mω0 2 = m. k = dt 2 + bdx + kx = 0 (7)
TFY4160 Bølgefysikk/FY100 Generell Fysikk II 1 Løsning Øving Løsning oppgave 1 Ligning 1) i oppgaveteksten er i dette tilfellet: Vi setter inn: i lign. 1) og får: m d x + kx = 0 1) dt x = A cosω 0 t +
DetaljerEKSAMEN FY1002 BØLGEFYSIKK Mandag 10. desember 2007 kl Norsk utgave
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Side 1 av 15 Kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 EKSAMEN FY1002 BØLGEFYSIKK Mandag 10. desember
DetaljerØving 11. Oppgave 1. E t0 = 2. Her er
FY00/TFY460 Bølgefysi. Institutt for fysi, NTNU. Høsten 0. Veiledning: Mandag 5. og tirsdag 6. november. Innleveringsfrist: Mandag. november l :00. Øving Tema: Dipol-Ståling, reflesjon og transmisjon av
DetaljerBølgeegenskaper til lys
Bølgeegenskaper til lys Laboratorieøvelse i TFY4120 Ina Molaug og Anders Leirpoll 14.10.2011 1 Forord Denne rapporten er skrevet som et ledd i laboratorie-delen av TFY4120. Forsøket ble utført under oppsyn
DetaljerFormelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk
Formelsamling Side 7 av 15 Fete symboler angir vektorer. Symboler med hatt over angir enhetsvektorer. Formlenes gyldighet og symbolenes betydning antas å være kjent. Harmonisk plan bølge: Bølgeligning:
DetaljerLøsningsforslag til øving 5
Institutt for fysikk, NTNU FY1013 Elektrisitet og magnetisme II Høst 2005 Løsningsforslag til øving 5 Veiledning mandag 26. og onsdag 28. september a) Med motstand og kapasitans C i serie: cos ωt = I +
DetaljerFYS 2150 Modul 3 Polarisasjon
FYS 2150 Modul 3 Polarisasjon Fysisk institutt, Universitetet i Oslo Vår 2004 Redigert høst 2013 1 Polarisasjonsvektorene Vi skal i denne øvelsen studere lineært og sirkulært polarisert lys. En plan, lineært
DetaljerLøsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 9
Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 9 Jon Walter Lundberg 10.03.2015 9.04 a) Hva er en elastisk pendel? Definer svingetida, perioden, frekvensen, utslaget og amlituden til en slik pendel. Definisjonene
DetaljerHIST PROGRAM FOR ELEKTRO- OG DATATEKNIKK St.Øv.
HIST PROGRAM FOR ELEKTRO- OG DATATEKNIKK St.Øv. Trådløs kommunikasjon LØSNINGSFORSLAG ØVING 4 OPPGAVE 1 Senderantenna har forsterkningen (vinninga) GT = 9 db, og sendereffekten er PT = W. Transmisjonsavstanden
DetaljerLøsningsforslag for FYS2140 Kvantemekanikk, Torsdag 16. august 2018
Løsningsforslag for FYS140 Kvantemekanikk, Torsdag 16. august 018 Oppgave 1: Materiens bølgeegenskaper a) De Broglie fikk Nobelprisen i 199 for sin hypotese. Beskriv med noen setninger hva den går ut på.
DetaljerEKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Torsdag 3. desember 2009 kl
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Side 1 av 16 Kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 EKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Torsdag
DetaljerInstitutt for fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi. Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Onsdag 6.
NTNU Side 1 av 5 Institutt for fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi Merk: Hver deloppgave teller like mye. Dette løsningsforslaget er på 5 sider. Løsningsforslag til eksamen i TFY417 Fysikk
DetaljerMatematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag
HØGSKOLEN I ØSTFOLD, AVDELING FOR INFORMASJONSTEKNOLOGI Matematikk Første deleksamen 4. juni 208 Løsningsforslag Christian F. Heide June 8, 208 OPPGAVE a Forklar kortfattet hva den deriverte av en funksjon
DetaljerLøsningsforslag til ukeoppgave 12
Oppgaver FYS1001 Vår 018 1 Løsningsforslag til ukeoppgave 1 Oppgave 16.0 Loddet gjør 0 svingninger på 15 s. Frekvensen er da f = 1/T = 1,3 T = 15 s 0 = 0, 75 s Oppgave 16.05 a) Det tar et døgn for jorda
DetaljerSIF5003 Matematikk 1, 5. desember 2001 Løsningsforslag
SIF5003 Matematikk, 5. desember 200 Oppgave For den første grensen får vi et /-uttrykk, og bruker L Hôpitals regel markert ved =) : lim 0 + ln ln sin 0 + cos sin 0 + cos sin ) =. For den andre får vi et
DetaljerEKSAMEN TFY4160 BØLGEFYSIKK Mandag 3. desember 2007 kl Norsk utgave
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Side 1 av 15 Kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 EKSAMEN TFY4160 BØLGEFYSIKK Mandag 3. desember
DetaljerFormelsamling Bølgefysikk Desember 2006
Vedlegg 1 av 9 Formelsamling Bølgefysikk Desember 2006 Fete symboler angir vektorer. Symboler med hatt over angir enhetsvektorer. Formlenes gyldighet og symbolenes betydning antas å være kjent. Harmonisk
DetaljerTMA 4110 Matematikk 3 Høsten 2004 Svingeligningen med kompleks regnemåte
TMA 4 Matematikk Høsten 4 Svingeligningen med kompleks regnemåte H.E.K., Inst. for matematiske fag, NTNU Svingeligningen forekommer i mange sammenhenger, og ofte vil vi møte regning og utledninger der
DetaljerSIF5003 Matematikk 1, 6. desember 2000 Løsningsforslag
SIF53 Matematikk 1, 6. desember 2 Oppgave 1 Dreid om y aksen: iv). Dreid om x = 1: iii). Oppgave 2 Om bredden på rektanglet er 2x og høyden er y finner vi for det ukjente arealet A og den kjente omkretsen
DetaljerLysbølger. NATURENS DOBBELTSIDIGHET, bølge- og partikkelegenskaper
Institutt for fysikk, NTNU FY1 Bølgefysikk, høst 8 Laboratorieøvelse Lysbølger NATURENS DOBBELTSIDIGHET, bølge- og partikkelegenskaper Hensikten med denne øvelsen er å se hvorfor både en bølgebeskrivelse
DetaljerFourier-analyse. Hittil har vi begrenset oss til å se på bølger som kan beskrives ved sinus- eller cosinusfunksjoner
Fourier-analyse Hittil har vi begrenset oss til å se på bølger som kan beskrives ved sinus- eller cosinusfunksjoner som yxt (, ) = Asin( kx ωt+ ϕ) En slik bølge kan karakteriseres ved en enkelt frekvens
Detaljer10 6 (for λ 500 nm); minste størrelse av
Sensorveiledning Eksamen FYS130 Oppgave 1 ( poeng) a) Brytningdeksen er forholdet mellom lyshastigheten i vakuum og lyshastigheten i mediet; siden lyshastigheten i et medium er alltid mindre enn i vakuum,
DetaljerKapittel 11. Interferens - Diffraksjon. 11.1 Innledning*
Kapittel 11 Interferens - Diffraksjon [Deler av den matematiske formalismen i kapitlet er delvis kopi av et kompendium som Arne Dahlback skrev i 006. Mange figurer er foreløpig lånt fra andre. Skal tegne
DetaljerUNIVERSITETET I BERGEN
UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i emnet MAT - Grunnkurs i Matematikk II Torsdag 4. juni 05, kl. 09:00-4:00 Bokmål Tillatte hjelpemiddel: Enkel kalkulator i samsvar
DetaljerLøsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 3
Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 3 I dette kapittelet har mange av oppgavene et mindre teoretisk preg enn i de foregående kapitlene, og jeg regner derfor med at lærebokas eksempler og fasit
DetaljerLøsningsforslag Eksamen M100 Våren 2002
Løsningsforslag Eksamen M00 Våren 00 Oppgave Evaluerer grensen cos( ) 0 ( sin( ) ) 0 6 0 6 5 0 sin( ) 0 sin( ) = Har brukt l Hôpitals regel (derivert teller og nevner hver for seg) i første og tredje overgang.
DetaljerFYS 2150.ØVELSE 16 BØLGEOPTIKK
FYS 150ØVELSE 16 BØLGEOPTIKK Fysisk institutt, UiO Noen av disse øvelsene går ut på å observere optiske fenomener ved hjelp av en laserstråle NB! Man bør unngå å få laserstrålen i øynene 161 Diffraksjon
DetaljerKapittel 12. Interferens - Diffraksjon
Kapittel 1 Interferens - Diffraksjon I min studietid var et av høydepunktene en lang kveld på et laboratoriekurs hvor Sven Lilledal Andersen ga meg frie tøyler til å leke meg med da som nå at det er fascinerende
DetaljerAlle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.
Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Oppgave Vi denerer matrisene A, B, og C som A = [ ] 3, B = 5 9, C = 3 3. a) Regn ut følgende matrisesummer og matriseprodukter, om mulig. Dersom
DetaljerLøsningsforslag til øving 9
FY1002/TFY4160 Bølgefysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 2010. Løsningsforslag til øving 9 Oppgave 1 a) Forplantning i z-retning betyr at E og B begge ligger i xy-planet. La oss for eksempel velge
DetaljerFYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 1
FYS4 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig. januar 8 Her er løsningsforslag for Oblig som dreide seg om å friske opp en del grunnleggende matematikk. I tillegg finner dere til slutt et løsningsforslag
Detaljer13. Interferens - Diffraksjon
13. Interferens - Diffraksjon Dette kapitlet tar opp følgende temaer: Huygens prinsipp, interferens fra en dobbeltspalt, optisk gitter, diffraksjon fra én spalt, kombinert effekt, fysiske mekanismer bak
DetaljerLøsningsforslag Eksamen 26. mai 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk
Eksamen TFY4215 26. mai 2008 - løsningsforslag 1 Oppgave 1 Løsningsforslag Eksamen 26. mai 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk a. Utenfor boksen, hvor V (x) =, er bølgefunksjonen lik null. Kontinuiteten
DetaljerFasit, Kap : Derivasjon 2.
Ukeoppgaver, uke 37, i Matematikk 10, Kap. 3.5-3.8: Derivasjon. 1 Fasit, Kap. 3.5-3.8: Derivasjon. Oppgave 1 a) f (x) =x. Denne eksisterer over alt (det er vanligvis punkter med null i nevner som kan skaffe
DetaljerLøsningsforslag til øving 8
FY12/TFY416 Bølgefysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 21. Løsningsforslag til øving 8 Oppgave 1 Helt generelt vil vi ha, for en elektromagnetisk bølge som forplanter seg i retning ˆk og som er polarisert
DetaljerObligatorisk oppgave nr 1 FYS Lars Kristian Henriksen UiO
Obligatorisk oppgave nr 1 FYS-2130 Lars Kristian Henriksen UiO 28. januar 2015 2 For at en kraft skal danne grunnlaget for svingninger, må det virke en kraft som til en hver tid virker inn mot likevektspunktet.
DetaljerElektromagnetiske bølger
Elektromagnetiske bølger. Bølgeligningen I læreboka er det vist hvordan bølgeligningen kan utledes fra Maxwells ligninger på integralform. Vi skal her vise at bølgeligningen kan utledes fra Maxwells ligninger
DetaljerKapittel 12. Interferens - Diffraksjon. Dummy tekst for å spenne ut et åpent felt for et førsteside-opplegg. c 1
Kapittel 1 Interferens - Diffraksjon I min studietid var et av høydepunktene en lang kveld på et laboratoriekurs hvor Sven Lilledal Andersen Dummy tekst for å spenne ut et åpent felt for et førsteside-opplegg.
DetaljerBØLGEEGENSKAPER TIL LYS
Rapport oppgave 4 Lab i TFY 410 BØLGEEGENSKAPER TIL LYS av Hilde Marie Vaage og Ove Øyås Rapport oppgave 4, Lab i TFY 410 1 Innholdsfortegnelse Forord... 3 Sammendrag... 4 Innledning... 5 Hoveddel... 6
DetaljerLøsningsforslag Eksamen 1. desember 2008 TFY4250 Atom- og molekylfysikk/fy2045 Kvantefysikk
Eksamen TFY45/FY45. desember 8 - løsningsforslag Løsningsforslag Eksamen. desember 8 TFY45 Atom- og molekylfysikk/fy45 Kvantefysikk Oppgave a. For x og E = E B < har den tidsuavhengige Schrödingerligningen
DetaljerBølgeegenskaper til lys. Institutt for fysikk, NTNU
Oppgave 4 Lab i TFY4180 Bølgeegenskaper til lys Institutt for fysikk, NTNU 1 Innledning Opp gjennom historien har selvsagt tenkere og forskere beskjeftiget seg meget med lysets natur. De gamle grekere
DetaljerLøsningsforslag Eksamen 26. mai 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk
Eksamen TFY415 6. mai 8 - løsningsforslag 1 Oppgave 1 Løsningsforslag Eksamen 6. mai 8 TFY415 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk a. Utenfor boksen, hvor V (x) =, er bølgefunksjonen lik null. Kontinuiteten
DetaljerEKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Fredag 5. desember 2008 kl
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Side 1 av 16 Kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 EKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Fredag
DetaljerTMA4100 Matematikk1 Høst 2008
TMA400 Matematikk Høst 008 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Løsningsforslag Øving 4 4..3 Vi skal finne absolutt maksimum og absolutt minimum verdiene for funksjonen
DetaljerKapittel 12. Interferens - Diffraksjon
Kapittel 1 Interferens - Diffraksjon I min studietid var et av høydepunktene en lang kveld på et laboratoriekurs hvor Sven Lilledal Andersen Dummy tekst for å spenne ut et åpent felt for et førsteside-opplegg.
DetaljerTFY4215 Innføring i kvantefysikk - Løsning øving 1 1 LØSNING ØVING 1
TFY425 Innføring i kvantefysikk - Løsning øving Løsning oppgave a. LØSNING ØVING Vi merker oss at sannsynlighetstettheten, Ψ(x, t) 2 = A 2 e 2λ x, er symmetrisk med hensyn på origo. For normeringsintegralet
Detaljer13. Interferens - Diffraksjon
13. Interferens - Diffraksjon Dette kapitlet tar opp følgende temaer: Huygens prinsipp, interferens fra en dobbeltspalt, optisk gitter, diffraksjon fra én spalt, kombinert effekt, fysiske mekanismer bak
DetaljerTFY4106_M2_V2019 1/6
1/6 rstatt denne teksten med ditt innhold... 1 n bil kjører på en rett vei. ilens posisjon ved tidspunktet er gitt ved funksjonen med m/s og s. Hvor langt kjører bilen før den snur? 12.4 m 14.4 m 16.4
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i SIF4022 Fysikk 2 Tirsdag 3. desember 2002
NTNU Side 1 av 6 Institutt for fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi Løsningsforslag til eksamen i SIF40 Fysikk Tirsdag 3. desember 00 Dette løsningsforslaget er på 6 sider. Oppgave 1. a) Amplituden
DetaljerEKSAMENSOPPGAVE. Fagnr: FO 443A Dato: Antall oppgaver:
Avdeling for ingeniørutdanning EKSAMENSOPPGAVE Fag: FYSIKK/TERMODYNAMIKK Gruppe(r): 1 KA Eksamensoppgaven består av Tillatte hjelpemidler: Oppgave 1 Antall sider inkl forside: 4 Fagnr: FO 443A Dato: 80501
DetaljerLøsningsforslag Eksamen i MA1102/MA6102 Grunnkurs i analyse II 17/
Løsningsforslag Eksamen i MA0/MA60 Grunnkurs i analyse II 7/ 008 Oppgave y = y +, y(0) = 0 a) n n y n y = n y n + y = y y n+ 0 0 0 / / / / / 5/4 / 5/8 9/8 9/8 så Eulers metode med steglengde / gir oss
DetaljerGenerell informasjon om faget er tilgjengelig fra It s learning.
Stavanger,. oktober 3 Det teknisknaturvitenskapelige fakultet ELE5 Signalbehandling, 3. Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra It s learning. Innhold 4. Frekvensrespons for system.....................
DetaljerLøsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002
Løsningsforslag Eksamen M Våren Oppgave f(x) = (x )e x Bruker produktregelen i derivasjonen f (x) = e x + (x ) (e x ) For å derivere e x velges kjernen u = x, og vi får (e x ) = e u. f (x) = e x + (x )
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i FYS1000, 13/6 2016
Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 13/6 2016 Oppgave 1 a) Sola skinner både på snøen og på treet. Men snøen er hvit og reflekterer det meste av sollyset. Derfor varmes den ikke så mye opp. Treet er
DetaljerEKSAMEN I MATEMATIKK 3 (TMA4110)
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 7 EKSAMEN I MATEMATIKK 3 (TMA) Tirsdag 3. november Tid: 9: 3: LØSNINGSFORSLAG MED KOMMENTARER Oppgave I denne oppgaven
DetaljerEksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II
Institutt for matematiske fag Eksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II Faglig kontakt under eksamen: Magnus Landstad Tlf: Eksamensdato: 6. juni 2017 Eksamenstid (fra til): 09:00 13:00 Hjelpemiddelkode/Tillatte
DetaljerLøsningsforslag Eksamen 8. august 2009 TFY4250 Atom- og molekylfysikk
Eksamen TFY425 8. august 29 - løsningsforslag Oppgave Løsningsforslag Eksamen 8. august 29 TFY425 Atom- og molekylfysikk a. For β = har vi en ordinær boks fra x = til x = L. Energiegenfunksjonene har formen
DetaljerFYS2130. Tillegg til kapittel 13. Harmonisk oscillator. Løsning med komplekse tall
FYS130. Tillegg til kapittel 13 Haronisk oscillator. Løsning ed koplekse tall Differensialligningen for en udepet haronisk oscillator er && x+ ω x = 0 (1) so er en hoogen lineær differensialligning av.
DetaljerLØSNINGSFORSLAG TMA4105 Matematikk 2 8. August 2005
LØSNINGSFORSLAG TMA45 Matematikk 8. August 5 Oppgave Vi introduserer funksjonen g(x, y, z) x +y z slik at flaten z x + y er gitt ved g(x, y, z). I dette tilfellet utgjør gradienten til g en normalvektor
Detaljerlny = (lnx) 2 y y = 2lnx x y = 2ylnx x = 2xlnx lnx
NTNU Institutt for matematiske fag TMA4100 Matematikk 1 høsten 2012 Løsningsforslag - Øving 2 Avsnitt 3.7 95 Vi antar at > 0 og får Avsnitt 3.8 6 a) 2π/3 b) π/4 c) 5π/6 ln = (ln) 2 = 2ln = 2ln = 2ln ln.
DetaljerTFY4115: Løsningsforslag til oppgaver gitt
Institutt for fysikk, NTNU. Høsten. TFY45: Løsningsforslag til oppgaver gitt 6.8.9. OPPGAVER 6.8. Vi skal estemme Taylorrekkene til noen kjente funksjoner: a c d sin x sin + x cos x sin 3 x3 cos +... x
DetaljerAlle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.
Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Oppgave Vi denerer matrisene A, B, og C som A = [ ] 3, B = 5 9, C = 3 3. a) Regn ut følgende matrisesummer og matriseprodukter, om mulig. Dersom
DetaljerLØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Onsdag 20. desember 2006 kl
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 og TFY4160
DetaljerPendler, differensialligninger og resonansfenomen
Pendler, differensialligninger og resonansfenomen Hensikt Oppsettet pa bildet kan brukes til a illustrere ulike fenomen som opptrer i drevede svingesystemer, slik som for eksempel resonans. Labteksten
DetaljerKapittel 8. Varmestråling
Kapittel 8 Varmestråling I dette kapitlet vil det bli beskrevet hvordan energi transporteres fra et objekt til et annet via varmestråling. I figur 8.1 er det vist hvordan varmestråling fra en brann kan
DetaljerLøsningsforslag til øving 5
FY1002/TFY4160 Bølgefysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 2009. Løsningsforslag til øving 5 Oppgave 1 a) var C er korrekt. Fasehastigheten er gitt ved v ω k og vi ser fra figuren at dette forholdet
DetaljerForelesning Matematikk 4N
Forelesning Matematikk 4N Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 11. september 2006 2 Den høyrederiverte og venstrederiverte Definisjon Den høyrederiverte til en funksjon f(x) i punktet x er
Detaljera) Bruk en passende Gaussflate og bestem feltstyrken E i rommet mellom de 2 kuleskallene.
Oppgave 1 Bestem løsningen av differensialligningen Oppgave 2 dy dx + y = e x, y(1) = 1 e Du skal beregne en kulekondensator som består av 2 kuleskall av metall med samme sentrum. Det indre skallet har
DetaljerFY1006/TFY Løsning øving 8 1 LØSNING ØVING 8. a. (a1): Ved kontroll av egenverdiene kan vi se bort fra normeringsfaktorene.
FY16/TFY415 - Løsning øving 8 1 Løsning oppgave 3 Vinkelfunksjoner, radialfunksjoner og orbitaler for hydrogenlignende system LØSNING ØVING 8 a. (a1: Ved kontroll av egenverdiene kan vi se bort fra normeringsfaktorene.
DetaljerFY2045 Kvantefysikk Løsningsforslag Eksamen 2. juni 2008
Eksamen FY045. juni 008 - løsningsforslag Oppgave FY045 Kvantefysikk øsningsforslag Eksamen. juni 008 a. Fra den tidsuavhengige Schrödingerligningen, [ h ] m x + V x ψx Eψx, finner vi at den relative krumningen
DetaljerLØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Tirsdag 27. mai 2008 kl
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY003 ELEKTRISITET
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
Side UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: FYS0 Svingninger og bølger. Eksamensdag: 7. juni 0. Tid for eksamen: kl. 4:0-8:0. Oppgavesettet er på: + sider. Vedlegg:
DetaljerLøsningsforslag Eksamen 4. desember 2007 TFY4250 Atom- og molekylfysikk/fy2045 Kvantefysikk
Eksamen TFY450/FY045 4. desember 007 - løsningsforslag Løsningsforslag Eksamen 4. desember 007 TFY450 Atom- og molekylfysikk/fy045 Kvantefysikk Oppgave a. For tilfellet α 0 har vi et ordinært bokspotensial
DetaljerEKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Fredag 3. desember 2010 kl
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Side 1 av 16 Kontakt under eksamen: Jon Andreas Støvneng Telefon: 73 59 36 63 / 45 45 55 33 EKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Fredag
DetaljerMA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019 10.2.27 a) Vi skal vise at u + v 2 = u 2 + 2u v + v 2. (1) Som boka nevner på side 581,
DetaljerKondenserte fasers fysikk Modul 2
FYS3410 Kondenserte fasers fysikk Modul Sindre Rannem Bilden 1. mai 016 Oppgave 1 - Endimensjonal krystall (Obligatorisk Se på vibrasjoner i en uendelig lang endimensjonell krystall med kun ett atom i
Detaljer