Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Fysik ABC > Bølger > Flashcards

Bølger Flashcards

Bølger, gitterligningen, laser, bølgeligningen, diffraktion, refleksion, Huygens, regnbuen

1
Q

Lys fra Solen rammer kvartsglas med en vinkel på 15 grader ifht. normalen. Hvad bliver brydningsvinklen ifht. normalen?

A

Brydningsindekset for glas er 1,4 og i luft 1,000. For små vinkler er “sin i” det samme som i, målt i radianer. Derfor bliver brydningsvinklen 40% mindre (n = 1,4). b = 9 grader.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hvad er et “EM spektrum”?

A

E.M. = Det Elektro-Magnetiske spektrum.

Det er alle former for lys fra gamma- til radiostråling.

Gammastråling har højest frekvens og derfor højest energi: E = h • f, hvor h er plancks konstant.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

En guitar streng er 0,51 meter. Hvad er bølgelængden af anden overtone?

A

1,5 gange kortere. 0,34 m med ABC = 2.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hvad svarer vinklen 20 grader til i radianer?

A

20 grader er en niendedel af 180 grader. Og 180 grader svarer til pi radianer. 20 grader = pi / 9 rad. = 0,35 rad.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Når et søm varmes op med en bunsenbrænder lyser sømmet først orange, senere hvidt. Hvorfor?

A

Den varme flamme får jernatomerne i sømmet til at vibrere hurtigere og hurtigere. Vibrationerne giver først udsendelse af infrarød varmestråling - og når det er varmt nok - desuden synligt lys.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Afstanden mellem bølgetop og bølgedal er 0,75 m. Hvad er bølgelængden?

A

1,5 m.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

a er vinklen til n’te orden. n er orden-nummer (0, 1, 2, …).

λ er bølgelængden i nm.

d er gitterkonstanten i nm.

Hvad hedder gitterligningen?

A

For n‘te orden er vinklen:

sin θn = n • λ / d.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hvilke frekvenser kan mennesker høre?

A

Fra f = 20 Hz til f = 20 kHz.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hvis et optisk gitter har 100,0 linjer per mm, hvad er så gitterkonstanten, d?

A

En millimeter er 0,001 m.

Afstanden mellem åbningerne er 100,0 gange mindre:

d = 0,001 m / 100,0 = 10000 nm.

Dette svarer til omkring 20 gange længere end bølgelængden af synligt lys.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

I øvelokalet høres en overtone med f = 1440 Hz.

Hvad er bølgelængden?

A

Bølgeligningen giver: λ = v / f

λ = 340 m/s / 1440 Hz = 0,24 m

ABC et 2 fordi temperaturen er ukendt; derfor er lydens hastighed ret usikker.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Et optisk gitter har 300 linjer per millimeter.

Hvor mange linjer har gitteret per meter?

A

1 m er 1000 gange længere en 1 mm.

300 pr. mm bliver til… Tre hundrede tusind pr. meter.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Rødt laserlys fra en helium-neon sendes mod et optisk gitter.

Hvad er bølgelængden af lyset?

A

λ = 633 nm.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hvis en bølge har frekvens 2,0 Hz hvad er perioden så?

A

T = 1 / f = 0,50 s.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

En guitar streng er 0,50 meter. Hvad er bølgelængden af grundtonen?

A

λ = 1 m.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Hvilken type lys fra solen kan opvarme Jordens overflade og atmosfære?

A

IR, altså den infrarøde varmestråling.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Hvilke bølgelængder kan menneskets øje se?

A

λ = 400-700 nm.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Spænding og tykkelse afgør bølgehastigheden på strenginstrumenters strenge.

Hvad bliver frekvensen f, hvis S fordobles og tykkelsen er den samme?

A

v bliver kvadratrod 2 større.

Bølgeligningen: v = λ • f.

λ er uændret, men v og f vokser begge med 40%.

Når v er 1,4 gange større, giver det 40% højere frekvens.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Hvad er en tværbølge?

A

En bølge hvis udsving går vinkelret på udbredelsesretningen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Hvad svarer vinklen 90 grader til i radianer?

A

Omregning fra radianer til grader. Enhedscirklens omkreds er 2 π eller 360o:

2 π radianer = 360o.

Derfor bliver vinklen 90o omreget til radianer:

90o = (2 π / 4) rad. = π /2 rad. ≈ 1,57 rad.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

En guitar streng er 0,42 meter.

Hvad er bølgelængden af anden overtone?

A

1,5 gange kortere.

λ = 0,28 m (med ABC = 2).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Lys fra Solen rammer havet med en vinkel på 20 grader ifht. normalen.

Hvad bliver brydningsvinklen ifht. normalen?

A

Brydningsindekset for vand er 1,3 og i luft 1,000.

For små vinkler er “sin i” det samme som i, målt i radianer.

Derfor bliver brydningsvinklen 30% mindre (n = 1,3).

b = 0,7 ⋅ 20o = 14o.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Hvad er bølgehastigheden for lyd i jordens atmosfære?

A

v = 340 m/s

Den præcise værdi afhænger lidt af temperaturen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

En guitar streng er 0,45 meter. Hvad er bølgelængden af grundtonen?

A

λ = 0,90 m.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Et gitter har 1200 riller per millimeter. Hvor mange riller er det per meter?

A

1 m er 1000 gange længere en 1 mm.

1200 pr. mm bliver til…

En komma to millioner riller pr. meter.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Du måler vinklen 19,0 grader for første ordens-prikken i et forsøg med gitter og laserpen.

Gitter konstanten er 1667 nm.

Hvad er bølgelængden?

A

Gitterligningen: λ = sin (a) • d / n.

  • a* = 19,0o = 0,332 rad.
  • d* = 1667 nm og n = 1.
  • λ* = 543 nm.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Hvad er en stående bølge?

A

En bølge med et bestemt antal knudepunkter, som ikke flytter sig.

Eksempelvis en slinkyfjeder som holdes i hænderne og svinges op/ned.

Knudepunkterne er ved hænderne.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

To bølgeimpulser mødes.

Amplituden er 0,50 mm og 1,6 mm.

Hvad bliver amplituden ved konstruktiv interferens?

A

A = 2,1 mm.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Du måler vinklen 11,0 grader for første ordens-prikken i et forsøg med gitter og laserpen. Gitter konstanten er 3333 nm. Hvad er bølgelængden?

A

Gitterligningen: λ = sin (a) • d / n.

  • a* = 11,0o= 0,192 rad.
  • d* = 3333 nm og n = 1.

Bølgelængden bliver derfor: λ = 636 nm.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Hvorfor kan fleste dyr på jorden se lys mellem 400-700 nm?

A

Fordi solen udsender det meste af sit lys i dette bølgelængdeområde.

Evolutionen af dyr har optimeret synet til disse bølger.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

I musiklokalet høres kammertonen med f = 440 Hz.

Hvad er bølgelængden?

A

Bølgeligningen hedder:

  • λ = v / f*
  • λ* = (340 m/s) / 440 Hz = 0,77 m

ABC er to fordi temperaturen er ukendt.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Hvorfor ses den blå farve tættest på 0. orden?

A

Blå har den mindste vinkel pga. gitterligningen for 1. orden:

sin a = λ / d

For små vinkler er sin a = a, så derfor:

a = λ / d

Når lambda er mindst (blåt lys) er vinklen a også mindst!

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Hvad går forsøget på tegningen ud på?

A

At måle bølgelængden af laserlyset.

Der anvendet et optisk gitter, en laser og et målebånd.

Vinklerne til 1. og 2. orden bestemmes ved at måle afstandene i de retvinklede trekanter.

Vha. gitterligningen, kan λ bestemmes.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

Hvad peger fingeren på?

A

Diffrationsmønsterets tredie orden.

Den prik, som lyser kraftigst, er nulte orden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

Hvor mange nanometer er 0,000001667 meter?

A

1667 nm.

A.B.C. er fire.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
35
Q

Hvad er bølgelængden af varmestråling fra et menneske?

A

IR lys har bølgelængder 700 nm til 1 mm.

Menneskets hud er ca. 34 grader C.

Det meste lys udsendes derfor omkring λ = 10 mikrometer.

Det er ca. 7 gange mindre end tykkelsen af et hår.

36
Q

Bølgeanalyse: På en graf aflæses bølgelængden til 1,0 m.

Perioden er 3,0 ms. Hvad er bølgehastigheden?

A

v = 333 m/s

37
Q

Hvad hedder bølgeformlen?

A

v = λ • f

Eller…

v = λ / T

  • v: Bølgehastighed
  • λ: Bølgelængde
  • f: Frekvens
  • T: Periode
38
Q

Hvis et optisk gitter har 300,0 linjer per mm, hvad er så gitterkonstanten, d?

A

Afstanden mellem åbningerne er: d = 0,001 m / 300 = 3333 nm.

Dette svarer til omkring 6 gange længere end bølgelængden af synligt lys.

39
Q

To bølgeimpulser mødes.

Amplituden er 0,90 m og 1,6 m.

Hvad bliver amplituden ved destruktiv interferens?

A

0,70 m.

40
Q

Hvad er bølgelængden af varmestråling fra en radiator?

A

IR lys har bølgelængder 700 nm til 1 mm.

Radiatorens temperatur afgør hvilke bølgelængder den udsender.

Typisk 5-10 mikrometer.

41
Q

Et optisk gitter har 500 linjer per millimeter.

Hvor mange linjer har det per meter?

A

1 m er 1000 gange længere en 1 mm. 500 pr. mm bliver til…

Fem hundrede tusind pr. meter.

42
Q

Hvilke to typer bølger findes med henholdsvis kortere og længere bølgelængder end synligt lys?

A

Ultraviolet (UV) og infrarødt (IR) lys.

43
Q

Hvad svarer vinklen 30 grader til i radianer?

A

30 grader er en sjettedel af 180 grader.

Og 180 grader svarer til pi radianer.

30 grader = pi / 6 rad. = 0,52 rad.

44
Q

En guitar streng er 0,48 meter.

Hvad er bølgelængden af første overtone?

A

0,48 m.

45
Q

Hvad svarer vinklen 180 grader til i radianer?

A

3,14156 rad. = 180o

46
Q

Hvidt lys fra en glødepære sendes mod et optisk gitter.

Hvad er bølgelængden af lyset?

A

Alle synlige bølgelængder 400-700 nm.

Desuden udsender pæren en del infrarødt lys med endnu længere bølgelængder.

Det er varmestråling (IR lys).

47
Q

Hvad skyldes udsendelsen af IR-stråling fra varme objekter?

A

Varmestråling (IR) skyldes vibrationer af molekylerne - eller atomerne i et metalgitter - i objektet. Vibrationerne har bestemte frekvenser.

Høj vibrations-frekvens betyder høj bevægelsesenergi.

Når molekylerne ændrer vibration til en lavere frekvens, udsendes energi-overskuddet som infrarødt lys.

48
Q

Hvad er en længdebølge?

A

En bølge hvis udsving går langs med udbredelsesretningen.

49
Q

Med hvilken SI-enhed måles spændingen i en streng?

A

Newton er enheden for kraft og spænding.

50
Q

Hvad hedder gitterligningen?

A

sin an = n • λ / d.

  • an er vinklen til n‘te orden.
  • n er orden-nummer (0, 1, 2, …).
  • λ er bølgelængden i nm.
  • d er gitterkonstanten i nm.
51
Q

Spændingen i en cellostreng med f = 300 Hz ændres fra S = 400 N til 480 N (20% større).

Hvor meget ændres frekvensen?

A

Bølgehastigheden i en streng er kvadratrod (S / μ ).

20% større spænding giver ca. 10% større v.

Bølgelængden er uændret, så frekvensen vokser også med 10% ifølge bølgeligningen:

f = 1,1 ⋅ 300 Hz = 330 Hz.

52
Q

Hvis en bølge har frekvens 10,0 Hz hvad er perioden så?

A

T = 1 / f = 0,100 s.

53
Q

Lys fra Solen rammer havet med en vinkel på 10 grader ifht. normalen.

Hvad bliver brydningsvinklen ifht. normalen?

A

Brydningsindekset for vand er 1,3 og i luft 1,000.

For små vinkler er “sin i” det samme som i, målt i radianer.

Derfor bliver brydningsvinklen 30% mindre (n = 1,3).

Vinklen bliver: b = 7o.

54
Q

Hvad kaldes fænomenet når to bølger mødes?

A

Interferens.

Konstruktiv interferens er når bølgerne forstærker hinanden.

Destruktiv interferens er når bølgerne svækker hinanden.

55
Q

Spænding og tykkelse afgør bølgehastigheden på strenginstrumenters strenge. Hvad bliver frekvensen, hvis S firedobles og tykkelsen er den samme?

A

v bliver kvadratrod 4 større. Altså 2 gange større.

Bølgeligningen: v = λ • f.

λ er uændret, men v og f vokser begge med en faktor 2.

Når v er 2 gange større, giver det 2 gange højere frekvens.

56
Q

Hvorfor ses regnbuen i en CD eller DVD?

A

Der er en masse riller i overfladen, hvor data om musik eller film er gemt.

Når lys rammer overfladen, fungerer rillerne som et gitter.

57
Q

Hvor mange gange er et hårs tykkelse større en bølgelængden af rødt lys?

A

Hårtykkelse af blond hår er typisk 70 mikrometer.

Rødt lys er 700 nm.

Forholdet er 1 : 100.

58
Q

Du måler vinklen 9,00 grader for første ordens-prikken i et forsøg med gitter og laserpen. Gitter konstanten er 3333 nm. Hvad er bølgelængden?

A
  • λ =* sin (a) • d / n.
  • a* = 9,00o = 0,157 rad.
  • d* = 3333 nm og orden-nummeret er n = 1.
  • λ* = 521 nm.
59
Q

Hvad ses her?

A

Det er billedet af hvidt lys, som

er blevet sendt mod et optisk gitter.

Man ser nulte orden i midten, stadig som hvidt lys.

I første orden ses alle synlige bølgelængder.

Først blå, grøn og til sidst rød.

60
Q

To bølgeimpulser af lyd mødes.

Amplituden er 0,5 og 0,3 pascal.

Hvad bliver amplituden ved konstruktiv interferens?

A

0,8 Pa.

61
Q

Spændingen i en violinstreng med f = 400 Hz ændres fra S = 300 N til 330 N (10% større). Hvor meget ændres frekvensen?

A

Bølgehastigheden i en streng er kvadratrod ( S / μ ).

10% større spænding giver ca. 5% større v.

Bølgelængden er uændret, så frekvensen vokser også med 5% ifølge bølgeligningen:

f = 420 Hz.

62
Q

Hvilken type lys fra solen kan skade dyrs celler og i værste fald give kræft?

A

UV er lys med bølgelængder kortere end 400 nm.

63
Q

Du måler vinklen 39,0 grader for anden ordens-prikken i et forsøg med gitter og laserpen. Gitter konstanten er 1667 nm. Hvad er bølgelængden?

A

Gitterligningen: λ = sin (a) • d / n.

  • a* = 39,0o = 0,681 rad.
  • d* = 1667 nm og orden-nummeret er n = 2.

Disse tre værdier indsættes i gitterligningen og bølgelængden bliver

λ = 525 nm.

64
Q

Hvor mange nanometer er 0,000000656 meter?

A

656 nm.

A.B.C. er tre.

65
Q

Du tænder en hvid lyskilde foran et optisk gitter.

Hvordan ser første orden ud?

A

Alle synlige bølgelængder ses.

Først blå - så grøn, gul, orange og rød.

Rød har størst vinkel pga. gitterligningen: sin a = n • λ / d.

66
Q

I kantinen høres en tone med f = 340 Hz. Hvad er bølgelængden?

A

Bølgeligningen giver:

λ = v / f

λ = 340 m/s / 340 Hz = 1,0 m

(ABC et to fordi temperatur er ukendt)

67
Q

Hvorfor ses den røde farve yderst til højre?

A

Rød har størst vinkel p.g.a. gitterligningen for 1. orden:

sin a = λ / d

For små vinkler er sin a = a, så derfor:

a = λ / d

Når lambda vokser, vokser vinklen a også!

68
Q

Hvis en bølge har frekvens 0,20 Hz hvad er perioden så?

A

T = 1 / f = 5,0 s.

Antal betydende cifre er 2.

69
Q

Du tænder en rød og en grøn laserpen foran et optisk gitter.

Hvordan ser første orden ud?

A

Det grønne lys har mindre bølgelængde end rød.

Den grønne prik i første orden kommer først, så kommer den røde i en lidt større vinkel:

sin a = n • λ / d.

70
Q

Hvad peger fingeren på?

A

Diffrationsmønsterets anden orden.

Den prik, som lyser kraftigst, er nulte orden.

71
Q

Hvis et optisk gitter har 600,0 linjer per mm, hvad er så gitterkonstanten, d?

A

Afstanden mellem rillerne er: d = 0,001 m / 600 = 1667 nm.

Dette er omkring 3 gange længere end bølgelængden af synligt lys.

72
Q

Hvad er bølgelængden af rødt lys?

A

Omkring λ = 620-720 nm.

73
Q

Hvad er bølgelængden af grønt lys?

A

Omkring 500-570 nm.

74
Q

Hvad er bølgelængden af blåt lys?

A

Omkring 450-500 nm.

75
Q

Kælken glider let på sneen.

Om lidt rammer den asfalten.

Hvad sker der?

A

Den højre mede rammer asfalten først:

Den højre medes hastighed falder derfor drastisk.

Kælken drejer lidt med højre.

76
Q

Hvilke frekvenser af lys kan vi se?

A

Omkring 400-700 THz.

1 THz = 1012 Hz.

THz = terahertz.

77
Q

Hvad fik Einstein nobelprisen for?

A

Den fotoelektriske effekt:

“Foto” = lys

“Elektrisk” = elektroner i bevægelse.

Einsteins teori forklarede, at lysets fotoner kan løsrive elektroner helt fra et atom, når energien af fotonerne er stor nok.

Derved måles en strøm, pga de frie elektroner.

78
Q

Hvad er en ringbølge?

A

En bølge der udbreder sig som ringe i vandet.

79
Q

Hvad er en plan bølge?

A

En bølge, hvor bølgetoppe og bølgedale ligger på parallelle linjer.

Lys fra en laser kan beskrives som en plan bølge.

80
Q

Hvad er specielt ved laserlys?

A

Lyset er monokromatisk.

Det vil sige, at lyset har én bestemt bølgelængde.

Lyset udbreder sig som en plan bølge.

81
Q

Hvad siger Huygens princip?

A

Alle bølger kan beskrives som udbredelsen af ringbølger.

82
Q

Hvilken “princip” er vist på billedet?

A

Huygens princip.

Ringbølger udbreder sig fra de seks gule punkter.

83
Q

Hvilket symbol ses her?

λ

A

Det græske bogstav lambda.

Symbolet bruges for den fysiske størrelse: Bølgelængde.

84
Q

Hvad gælder for sinus til en lille vinkel?

sin a = ?

A

Hvis vinklen regnes i radianer gælder:

sin a ≈ a

Eksempel:

sin (10o) = 0,1736…

sin (10o) = sin ( 10 ˙ π / 180 ) ≈ π / 18 ≈ 0,1745.

85
Q

For små vinkler gælder:

sin a ≈ a

Du skal nu udregne sin (20o) uden lommeregner!

A

Først omregnes vinklen til radianer:

a = 20o = (20 / 57) rad ≈ 1/3

Sinus til 20 grader er altså cirka…

sin (20o) ≈ 0,33

Den rigtige værdi er 3% større:

sin (20o) = 0,34

86
Q

For små vinkler gælder:

sin a ≈ a

Du skal nu udregne sin (30o) - uden lommeregner!

A

Først omregnes vinklen til radianer:

a = 30o = (30 / 57) rad ≈ 1/2

Sinus til 30 grader er altså cirka…

sin (30o) ≈ 0,50

Dette er eksakt den rigtige værdi:

sin (30o) = 1/2

Fysik ABC (19 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions