Musikinstrument Mekaniska vågor Ljud - Atomic Physics
Transcription
Musikinstrument Mekaniska vågor Ljud - Atomic Physics
FAF260 FAF260 Lunds Universitet 2015 FAF260 Lunds Universitet 2015 FAF260 Lunds Universitet 2015 FAF260 Lunds Universitet 2015 FAF260 Lunds Universitet 2015 Musikinstrument Mekaniska vågor Ljud Fig 3.2, sid 41 FAF260 Lunds Universitet Kursavsnitt Vecka 4 – geometrisk optik: reflektion och brytning speglar och linser Lars Rippe, Atomfysik/LTH 2015 Kursavsnitt Vecka 5 – Optiska system, upplösning 1 FAF260 FAF260 Lunds Universitet 2015 Kursavsnitt FAF260 Lunds Universitet 2015 Lunds Universitet 2015 Kursavsnitt Vecka 6 – böjning och interferens Vecka 7 – multipel interferens och polarisation FAF260 Lunds Universitet 2015 FAF260 Vad är ljus? Vad är ljus? FAF260 Lunds Universitet 2015 Fundamental krafter James Clerk Maxwell Gravitation Elektromagnetism – förenades på 1800‐talet Starka kärnkraften Svaga kärnkraften Lars Rippe, Atomfysik/LTH 2 FAF260 FAF260 Lunds Universitet 2015 Kapitel 3, Allmänna vågekvationen FAF260 E 2s 2 s t , x t 2 T 2 s - partikelförflyttningen A - amplitud t - tid T - periodtid x - position λ - våglängd α - fas v - vågens hastighet 2 2 B o o E t E 0 B 0 B z x t E Bz o o y t x Ey - Elektriskt fält i y-riktning Bz - Magnetiskt fält i z-riktning x - position i utbredningsriktningen t - tid 0 - permeabiliteten för vakuum 0 - permittiviteten för vakuum ߘ - nablaoperatorn FAF260 Lunds Universitet 2015 "The special theory of relativity owes its origins to Maxwell's equations of the electromagnetic field." Lars Rippe, Atomfysik/LTH FAF260 Lunds Universitet 2015 Elektromagnetisk planvåg E y 1D E t 2015 Maxwells ekvationer i vakuum B E t E - Elektriskt fält B - Magnetiskt fält t - tid 0 - permittiviteten för vakuum 0 - permeabiliteten för vakuum ߘ - nablaoperatorn E 0 B 0 2s 2s t 2 T x 2 2 s 2s 2 v2 2 t x Lunds Universitet B t B o o 2s 2 st , x x 2 FAF260 2015 Maxwells ekvationer i vakuum t x s( x, t ) A sin 2 T 2s 2s v2 2 2 t x Lunds Universitet E y Bz t x E y Bz o o t x 2Ey t 2 2 2Esy t 22 2 1 Ey o o x 2 vc2 22E sy xx2 2 2Ey 2 Bz tx 2Ey x 2 Bz o o tx t 2 2 0 = permittiviteten för vakuum 0 = permeabiliteten för vakuum c 1 o o 0 = 8,754·10-12 As/Vm 0 = 4 · 10-7 Vs/Am c =299792458 m/s FAF260 Lunds Universitet 2015 Hur ser en elektromagnetiskvåg ut? 3 FAF260 FAF260 Lunds Universitet 2015 FAF260 Lunds Universitet 2015 y Ey0 z Bz0 x FAF260 Lunds Universitet 2015 Elektromagnetiska vågor FAF260 Opticks 1704 FAF260 Lunds Universitet 2015 Prismor Ljus påverkas av materialet som det propagerar i och olika frekvenser påverkas olika. Lunds Universitet 2015 FAF260 Lunds Universitet 2015 Newtons experiment med prismor Isaac Newton (1643‐1727) Lars Rippe, Atomfysik/LTH 4 FAF260 FAF260 Lunds Universitet 2015 Infrarött ljus ‐ värmestrålning FAF260 v 1 o r o r c r r I Lunds Universitet 2015 Ljushastighet och intensitet William Herschel (1738 - 1822) FAF260 Lunds Universitet 1 o r 2 Eo 2 o r v – ljushastigheten c – ljushastigheten i vakuum I – intensiteten=energi/(tid och area) permittiviteten för vakuum permeabiliteten för vakuum r=permittivitetstalet= n2 rpermeabilitetstalet E0 ‐ Elektiska fältets amplitud 2015 Elektromagnetiska storheter E – elektriskt fält, B – magnetisk flödestäthet c – ljushastigheten i vakuum n – brytningsindex, hastigheten v=c/n I – intensiteten=energi/(tid och area) – våglängden k – vågvektorn=2 permittiviteten för vakuum permeabiliteten för vakuum r=permittivitetstalet= n2 rpermeabilitetstalet = 1 (för icke‐magnetiska material) Lars Rippe, Atomfysik/LTH 5