ELO & Mikrobølger |
|
Våren 2013 Løsninger på oppgaver i tempoplanen: Kap 21 ; Kap 22 ; Kap 23 ; Kap 35 ; Kap 38 ; Kap 39 ; Kap 42 Eksamensoppgaver: 2005 ; 2005 løsning ; 2006 ; 2006 løsning ; 2007 ; 2007 løsning ; 2008 ; 2008 løsning 2010 ; 2010 løsning ; 2011 ; 2011 løsning ; 2012 ; 2012 løsning Formelsamling: Siste versjon Resumé av pensum: Kap.21 Kap.22 Kap.23 Kap.35 Kap.38 Kap.39
Uke 2 Bølgenes gangforskjell. Se virkningen gangforskjellen Dr Interferens i vanntank. Forklar mønsteret ved å se på gangforskjell Interferens i vanntank, men med bedre grafikk. Youngs interferensforsøk. Alle anbefales til å teste ut denne! Uke 3 Youngs interferensforsøk, intensitetsfordeling Enkeltspaltdiffraksjon, resultat Flere spalter, diffraksjon fra spaltene er tatt med i modellen Diffraksjon, sirkulære åpninger Lysbrytning: Hvorfor brytes lys? Lys endrer fart når det går inn i et nytt medium. Det har konsekvens for bølgefrontene. Lysbrytning/totalrefleksjon. Brytning av lys fra en lommelykt. Uke 4 Linser, bildedanning: Et enkelt kamera. Hvorfor trenger vi egentlig linser for å skape bilder. Er ikke en åpning nok? Linsetyper. Hva er et brennpunkt, og hva bestemmer brennvidden (og hva er brennvidde for noe)? Avbildning med linse. Hva er et bildepunkt? Hva menes med reelt og virtuelt bilde? Konstruksjon av bilder. Hva menes med prinsipalstråler? En Budda i linsa 1 konveks linse En Budda i linsa 2 konkav linse Uke 5 Polarisasjon: Polarisasjon og lysintensitet (Malus lov) Termisk stråling: Det elektromagnetiske spektrum, en oversikt Hvordan lages et spektrum av stoff som stråler? Synlig område. Termisk stråling, Wikipedia (bilde) Hva stråler mest, lyse eller mørke gjenstander? Strålende katter. Katter fotografert med IR-kamera Planckkurven. Intensitet som funksjon av bølgelengde, svart gjenstand Uke 6 Litt kvantefysikk Utladning av et elektroskop ved stråling Emisjon av fotoner fra H. Energinivåskjema og bølgelengder. Hydrogen. Eksitering av atomet og emisjon av fotoner . Hvordan skjer eksiteringen? Hvor mange fotoner sendes ut? En brifing på fasevinkler, viserdiagram og komplekse tall Utladning av et elektroskop ved stråling Uke 7 Repetisjon: Eksitering av atomer og stråling Emisjon av fotoner fra H. Energinivåskjema og bølgelengder. Hydrogen. Eksitering av atomet og emisjon av fotoner . Hvordan skjer eksiteringen? Hvor mange fotoner sendes ut? Pumping og stimulert emisjon (3 eller 4 nivå) Laserens virkemåte. Hva menes med stimulert emisjon? Hvorfor må vi ha speil? Halvlederfysikk Halvledere, en billedserie knyttet til utlevert kompendium Uke 8 Eksamensoppgaver innenfor det pensum vi har til prøva i uke 8: 2012: 1b,c 3a,b 4 6 2011: 1a 2a,b 3 6 2010: 1 2 3 6 2008: 2 4 2007: 2 3a-d Lysforsterker: Uke 10 Elektrisk felt mot metall. Hva er randkravet? EM- bølge mot metall. Viser bunner og topper Alternativ animasjon (en metallplate) Uke 11 Alternativ animasjon (en metallplate) Alternativ animasjon (to metallflater) Bølgen i y-z planet Viser den elektriske feltvektoren EM-bølge mellom to metallplater. Viser topper og bunner
Uke 14 Fasestyrt radar: Grunnleggende idé (fra en vanntank) Fasestyrt radar. Modell med bølgetopper (eventuelt vektorer) Fasestyrt radar: Intensitetsgrafer Fasestyrt radar, en javaapplet Litt rep: Magnetron: Hulrom, svingekrets, grunnlag for å forstå en magnetron Magnetron, bl. annet med roterende "eker" Magnetron, strømmer rundt hulrom, stillbilde Magnetron, strømmer rundt hulrom, animasjon
2012: Uke 3 Uke 4 Prismer: Porroprismer i kikkert. Snur bildet og forlenger lysgangen Strålegang i porroprismer (dårlig figur, men den viser idéen) Uke 5 Uke 6 Laseren
Uke 8 Hvordan ser en 3D-bølge ut (kun E) Firkantet membran. Hva er randkravet? EM-bølge mellom to metallplater. Viser topper og bunner Alternativ animasjon (to metallflater) Bølgen i rommet Viser den elektriske feltvektoren Bølgeleder med bølge. Kikk inn i en bølgeleder Uke 10 Dispersjon betyr at ulike frekvenser har ulik bølgehastighet. Se på den nederste grafen: Er vi nær cutoff, så går bølgen mye i sikk-sakk, som gir lav hastighet. Uke 12 Fasestyrt radar, hvordan ser bølgefrontene ut? Uke 13 Hulrom, svingekrets, grunnlag for å forstå en magnetron Magnetron, bl. annet med roterende "eker" Magnetron, strømmer rundt hulrom, stillbilde Magnetron, strømmer rundt hulrom, animasjon
Til senere bruk: Superposisjon av bølger, 1D og 2D
Uke 17 Repetisjon SWR
Våren 2011 Uke 1 Kildens fase. Se virkningen av fasen til kilden Youngs interferensforsøk Lys gjennom to spalter Youngs interferensforsøk, versjon 2. Velg Del 6 Uke 2 Interferensmønster, to kilder. Her: En vanntank, men samme prinsipp gjelder for elektromagnetiske bølger Diffraksjon med enkeltspalt. Intensitetsfordeling og viseraddisjon. Flere spalter, diffraksjon fra spaltene er tatt med i modellen Diffraksjonsmønster for sirkulær åpning, diameter D Uke 3 Hvorfor brytes lys? Lys endrer fart når det går inn i et nytt medium. Det har konsekvens for bølgefrontene. Lysbrytning/totalrefleksjon. Brytning av lys fra en lommelykt. Uke 4 Et enkelt kamera. Hvorfor trenger vi egentlig linser for å skape bilder. Er ikke en åpning nok? Linsetyper. Hva er et brennpunkt, og hva bestemmer brennvidden (og hva er brennvidde for noe)? Avbildning med linse. Hva er et bildepunkt? Hva menes med reelt og virtuelt bilde? Konstruksjon av bilder. Hva menes med prinsipalstråler? Uke 5 En polarisator(ute av drift jan 2012) Polarisasjon og lysintensitet (Malus lov) Termisk stråling, Wikipedia (bilde) Strålende katter. Katter fotografert med IR-kamera Uke 6 Planckkurven. Intensitet som funksjon av bølgelengde, svart gjenstand Kontinuerlig spektrum/linjespektrum Atomære spektra, flere eksempler Utladning av et elektroskop ved stråling Hydrogen. Eksitering av atomet og emisjon av fotoner . Hvordan skjer eksiteringen? Hvor mange fotoner sendes ut? Emisjon av fotoner fra H. Energinivåskjema og bølgelengder. Uke 7 Laserens virkemåte. Hva menes med stimulert emisjon? Hvorfor må vi ha speil? Halvledere, en billedserie knyttet til utlevert kompendium Løsninger, Knight Kap 38, Kap 39, Kap 42 Uke 8 Hvordan ser en 3D-bølge ut (kun E) Elektromagnetisk bølge i koakskabel Firkantet membran. Hva er randkravet? Elektrisk felt mot metall. Hva er randkravet? Uke 10 EM- bølge mot metall. Viser bunner og topper Alternativ animasjon (en metallplate) EM-bølge mellom to metallplater. Viser topper og bunner Alternativ animasjon (to metallflater) Bølgen i y-z planet Viser den elektriske feltvektoren Bølgen i rommet Viser den elektriske feltvektoren Bølgeleder med bølge. Kikk inn i en bølgeleder Uke 12 Fasestyrt radar. Se på stråling gjennom en åpning Uke 13. Magnetron, bl. annet med roterende "eker"
Våren 2010 Uke 1 Interferens. Denne må alle ta innen mandag 11 jan 2010. 10 minutt! Uke 2 Interferensmønster, to kilder. Her kan du se virkningen av å endre fasen til en kilde (en vanntanksimulering) Klikk på vannbølgene! Fasestyring (radar). Viser hovedidéen bak fasestyring Youngs interferensforsøk Lys gjennom to spalter Uke 3 Diffraksjon med enkeltspalt. Intensitetsfordeling og viseraddisjon. Vanntank, tre ulike spaltåpninger Brytning og refleksjon. Lysbrytning/totalrefleksjon. Brytning av lys fra en lommelykt. Hvorfor brytes lys? Lys endrer fart når det går inn i et nytt medium. Det har konsekvens for bølgefrontene. Uke 4 Bildedanning/linser. Et enkelt kamera. Hvorfor trenger vi egentlig linser for å skape bilder. Er ikke en åpning nok? Linsetyper. Hva er et brennpunkt, og hva bestemmer brennvidden (og hva er brennvidde for noe)? Avbildning med linse. Hva er et bildepunkt? Hva menes med reelt og virtuelt bilde? Konstruksjon av bilder. Hva menes med prinsipalstråler? Uke 5 Termisk stråling, Wikipedia (bilde) Tabeller emisjonskoeffisienter Strålende katter. Katter fotografert med IR-kamera Planckkurven. Intensitet som funksjon av bølgelengde, svart gjenstand Kontinuerlig spektrum/linjespektrum Atomære spektra, flere eksempler Et lite sidesprang (og en nøtt). Forklar dette! (Lenger nede på siden er en intensitetsgraf for en kvikksølvlampe) Uke 6 Utladning av et elektroskop ved stråling Atomfysikk Hydrogen. Eksitering av atomet og emisjon av fotoner . Hvordan skjer eksiteringen? Hvor mange fotoner sendes ut? Emisjon av fotoner fra H. Energinivåskjema og bølgelengder. Uke 7 Laserens virkemåte. Hva menes med stimulert emisjon? Hvorfor må vi ha speil? Uke 10. Elektromagnetiske bølger, betraktet som vektorfelt: Vektorfelt langs ei linje i en planbølge. Hva er bølgens formel? Bølge i koakskabel. Hvordan ser bølgen ut? Bølger, 3D, hva slags koordinater trengs for å beskrive bølgen? Hvordan ser en stående 3D bølge ut? Stående bølger: Firkantet membran. Hvordan angies modus? EM-bølge treffer en metallflate. Hva er randkravet? Vandrebølge og stående bølge Prøv først med innfallsvinkel lik null Elektromagnetisk bølge treffer metallflate. Superposisjon av innkommende bølge og reflektert bølge Vandrebølge og stående bølge Prøv mange innfallsvinkler Ulike modus i bølgeledere. Bølgelederen sett ovenfra, med toppen og bunner i vektorfeltet. Ulike modus i bølgeledere. Vektorfelt, 3D Uke 11 I bølgelederen er et elektrisk felt mellom parallelle metallplater. Kan det sammenlignes med en kondensator? Bilder av modus: Alternativ framstilling Uke 14 Forberedelse til mikrobølgelab: Se på TE(1,0) modus. Velg ulike refleksjonskoeffisienter. Magnetron: Magnetron, animasjon og stillbilde
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Tidligere kurs Uke 2 og 3 Anbefalte simuleringer: Hvordan ser bølgene i en bølgeleder ut? Hvordan blir bølgemønstret når en EM-bølge reflekteres fra en metallplate?
Grunnleggende modi i en bølgeleder. Her er en simulering som inneholder alt om bølgeledere, også magnetfelt, ladninger og strømmer.
Uke 3/4 Å forstå hvordan to bølger overlagrer og danner en sumbølge er avgjørende for
mye av det vi skal se på i dette kurset. Kildenes faser og avstanden mellom dem. Klikk her.
Uke 5 Her er fire illustrasjoner som gjelder radarlober/strålebredder: A, B, C, D, Uke 6 Interferensmønster, to kilder. Her kan du se virkningen av å endre fasen til en kilde (en vanntanksimulering) Fasestyrt radar. Her kan du studere (ganske detaljert) prinsippene for en fasestyrt radar. Utstråling fra en, 9 eller 25 kilder. Uke 7 Kapittel 33: Lysbrytning/totalrefleksjon. Brytning av lys fra en lommelykt. Hvorfor brytes lys? Lys endrer fart når det går inn i et nytt medium. Det har konsekvens for bølgefrontene. Hva ser fisken? Et problem for de oppegående . Optisk fiber. Hva har totalrefleksjon å gjøre med optiske fibre? Optisk fiber med bøy. Forsiktig! Brytningslovene gjelder! Kapittel 34: Et enkelt kamera. Hvorfor trenger vi egentlig linser for å skape bilder. Er ikke en åpning nok? Linsetyper. Hva er et brennpunkt, og hva bestemmer brennvidden (og hva er brennvidde for noe)? Avbildning med linse. Hva er et bildepunkt? Hva menes med reelt og virtuelt bilde? Konstruksjon av bilder. Hva menes med prinsipalstråler? Uke 8 Kapittel 35 Youngs interferensforsøk. Forklaringsmodell for interferens med dobbelspalt. Brukes også på gitter. Uke 9
Kapittel 36 Diffraksjon med enkeltspalt. Intensitetsfordeling og viseraddisjon. Diffraksjonsmønster og oppløsningsevne. Hva betyr størrelsen på åpningen? Rayleighs kriterium. Når flyter punkter sammen ved avbildning? Diffraksjonsmønster og oppløsningsevne. Sammenligning mellom menneske, ørn og teleskop. En digresjon: Interferens, tynne hinner. Hvorfor får vi et fargespill i oljeflekker etc. ? Uke 10 Kap 38 Stråling fra H. Se både eksitering og lysemisjon. Stråling fra H. Energinivåskjema og bølgelengder. Uke 11 Planckkurven. Intensitet som funksjon av bølgelengde, svart gjenstand Strålende katter. Katter fotografert med IR-kamera |