lunduniversity.lu.se

Denna sida på svenska This page in English

Kapitel 1

1. Ljusets natur

 

1.1 D Varför är kortvågigt ljus ofta mer skadligt än långvågigt ljus?

 

1.2 Ett enkelt experiment att testa om man är nyfiken på vilken frekvens det är på mikrovågorna hemma i sin mikrovågsugn är att studera hur smör börjar smälta i den. Bilden till höger är tagen precis efter att smöret börjat smälta (den roterande plattan var givetvis frånkopplad vid experimentet), avståndet mellan de smälta delarna är 61 mm från centrum till centrum, vilken frekvens har mikrovågorna?

 

1.3 Hur långt man lyckas slå en golfboll beror framförallt på hur bra man får till svingen, men också på bollens storlek och vikt. Diametern på en golfboll måste minst vara 42,67 mm och vikten får inte överstiga 45,93 gram.

             a) Beräkna de Broglie våglängden för världsrekordsgolfslaget som kom upp i 339 km/h

             b) Jämför detta med de Broglie våglängden för en elektron med rörelseenergin 10 eV.  

      

      


1.4 a) Tröskeln för människoögats känslighet ligger på omkring 100 fotoner/s. Ögat är som känsligast för våglängder kring 550 nm. Bestäm tröskeleffekten (i W) för denna våglängd.

b) Vad är energin (i eV) hos fotoner i slutet det synliga ljusets spektrum med vånglängderna 380 och 770 nm.

c) Visa att fotonens våglängd (i Å) kan  beräknas från dess energi (i eV) via

 

            d) Beräkna frekvensbandet hos elektromagnetisk strålning som har förmågan att skapa en visuell förnimmelse hos ögat.    

 

 

1.5 Solarkonstanten är ett mått på den totala effekten per areaenhet som strålar in mot jorden från solen. Solarkonstanten är ungefär 1370 W/m2 och varierar med ca 0,1 % beroende på solens aktivitet. För en medelvåglängd på 550 nm, beräkna antalet fotoner som träffar 1 cm2 av ytan varje sekund.

 

 

1.6 En soprans röst skickas via radiovågor från Lund till en lyssnare i Uppsala ca 600 km bort.

a) Hur lång tid tar det för sopranens röst att nå lyssnaren?

 

b) I samma tidsintervall, hur långt bort från sopranen har vågen färdats i auditoriet? Ljudets hastighet är 340 m/s.