Elevatortur - szymanski spil
Elevatortur - szymanski spil
Elevatortur - szymanski spil
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Løsningerne er hentet på www.<strong>szymanski</strong><strong>spil</strong>.dk<br />
Opgave 6: Regnsensor<br />
a) Grænsevinklen når lys bevæger sig fra glas (n=1,48) til luft (n=1) beregnes:<br />
1 <br />
sin 42,<br />
5<br />
1,<br />
48 <br />
1<br />
i g<br />
Da indfaldsvinklen (45°) er større end grænsevinklen, vil der ske totalrefleksion.<br />
Hvis lyset bevæger sig fra glas (n=1,48) til vand (n=1,33) fås:<br />
1,<br />
33 <br />
sin 64,<br />
0<br />
1,<br />
48 <br />
1<br />
i g<br />
Da indfaldsvinklen her er mindre end grænsevinklen, vil der ikke ske totalrefleksion, dvs. noget af<br />
lyset vil reflekteres, mens resten brydes (og altså bevæger sig ud gennem regndråben).<br />
Opgave 7: Laserlys mod spejl<br />
a) Ud fra lysets fart i vakuum og kendskabet til brydningsindekset, kan lysets fart i krystallen<br />
bestemmes:<br />
m<br />
299792458<br />
c m 8 m<br />
vkrystal<br />
s 203940448 2,04 10<br />
n 1,470<br />
s s<br />
b) Antallet af overgang kan bestemmes ved at se på energien af de enkelte fotoner samt laserens<br />
effekt:<br />
Elaserlys Plaserlys t 0,50W1,00s 18 18<br />
novergange<br />
2,64550265 10 2,6 10<br />
18<br />
E E E 0,201 0,012 10<br />
J<br />
foton B A<br />
<br />
c) Det er oplyst, at laserlyset har bølgelængden 1053nm, hvilket man egentlig godt selv kunne have<br />
regnet ud ud fra kendskabet til energiniveauerne fra spørgsmål b).<br />
De enkelte fotoner har bevægelsesmængden:<br />
p<br />
foton<br />
h<br />
<br />
<br />
Da fotonerne reflekteres og dermed efter mødet med spejlet bevæger sig i modsat retning med en<br />
lige så stor bevægelsesmængde, vil ændringen i bevægelsesmængden være numerisk dobbelt så<br />
stor som bevægelsesmængden af den enkelte foton. Da man også kender antallet af udsendte<br />
fotoner pr. sekund (udregnet i spørgsmål b, da antallet af overgange netop svarer til antallet af<br />
udsendte fotoner), kan man hermed beregne kraften:<br />
p<br />
n fotoner pfoton<br />
n fotoner n<br />
samlet<br />
fotoner h<br />
Flaserlysspejl Fspejllaserlys 2pfoton 2<br />
t t t t<br />
<br />
18 34<br />
2,6455 10 6,626110 Js 9 9<br />
2 3,32941407 10 N 3,3 10<br />
N<br />
9<br />
1s 105310 m