En massa har energi. Massa har alltså både tyngd, tröghet och energi. Massa har energi även om både den kinetiska och den potentiella energin är lika med noll.
Massenergin, E0, i ett föremål med massan m lyder följande: E0 =m * c^2
Där c = ljusets hastighet i vakuum. Vi använder oss utav beteckningen E, när vi pratar om relativistisk energi istället för W. Det betyder att massan inte nödvändigtvis är lika stor före och efter en kärnrekation. En del av massenergin kan omvandlas till kinetiskenergi eller strålningsenergi. Men processen kan dessutom gå ut andra hållet: Koncentrerad energi kan omvandlas till partiklar.
Bevarandelagar i kärnfysiken
I kärnreaktionerna är summan av de nedre indexen lika stora på båda sidorna i reaktionsformlerna. Det är ett exempel på att laddningen bevaras. Men också summan av de övre indexen är lika stora på båda sidorna. Det betyder att nukleontalet bevaras. Likaså gäller för totalenergin, den bevaras i alla kärnreaktioner.
Massa per nukleon
En av de mest stabila nukliderna vi känner till är Järn, vid kurvans lägsta punkt. Instabila nuklider, har relativt stor massa per nukleon. En nuklid med liten massa per nukleon har liten massenergi per nukleon. En nuklid med stor massa per nukleon har stor massenergi per nukleon. I en kärnreaktion där massan per nukleon minskar, blir den totala massenergin mindre efter reaktionen än före. Då frigörs energi i form av kinetisk energi och eventuell strålningsenergi. Det sker i kärnreaktioner som leder neråt mot kurvans lägsta punkt. Kurvan visar att det är två typer av kärnreaktioner som kan frigöra energi:
1. Två lättare kärnor kan slå sig samman och bilda en tyngre kärna. Då går vi från vänster och neråt åt höger på kurvan. En sådan reaktion kallas fusion. Det är solens energikälla.
2. En tung kärna kan dela sig i två lätta kärnor. Då går vi från höger och neråt åt vänster längs kurvan. En sådan reaktion kallas fission.
Både fusion och fission är reaktioner som går från kärnor med stor massenergi per nukleon till kärnor med mindre massenergi per nukleon. Det blir energi över som kinetisk energi och eventuellt som strålningsenergi.
söndag 12 maj 2013
fredag 10 maj 2013
2.10 Lösning
2.10
Figuren visar tre energitillstånd hos en väteatom.
a) Från vilka tillstånd kan atomen sända en foton?
b) Hur stor energi får den foton som sänds ut vid vart och ett av de tre energisprången i figuren?
c) Vilken frekvens får motsvarande strålning?
Lösning:
a) Enligt Bohrs andra postulat så lyder följande:
En atom kan gå från ett tillstånd med energin Wn till ett annat tillstånd med lägre energi Wm. Vid övergången sänds energiskillnaden ut som en foton med energin W = hf, där
hf = Wn - Wm, där h är Plancks konstant och f är strålningfrekvensen. m och n är heltal: n > m.
Vi har en figur som visar tre energitillstånd hos en väteatom. Applicerar vi teorin från Bohrs andra postulat kommer vi fram till att vi har Wn1, Wn2, Wn3 och likaså Wm1, Wm2 och Wm3. Samt att n > m måste gälla för att en energiskillnad som en foton ska sändas ut med en viss energi. Kolla igenom bilden jag ritade upp.
Vi har alltså tre stycken möjliga kombinationer för att väteatomen ska sända ut en foton.
Det är från Wn3 till Wm2, Wn2 till Wm1 och Wn3 till Wm1. Vi är dock inte klara; de vill få reda på från vilka tillstånd kan atomen sända en foton, alltså från vilka n. Då kan vi se att en foton sänds då n=2 och n=3, från tillstånd 2 och 3.
Svar: Wn3 till Wm2, Wn2 till Wm1 och Wn3 till Wm1. Det vill säga från tillstånd 2 och 3 (n=2 och n=3).
b)
hf = Wn - Wm
Wn3 till Wm2 => -0,242 - (-0,545) aJ = 0,303aJ
Wn2 till Wm1 => -0,545 - (-2,179) aJ = 1,634aJ
Wn3 till Wm1 => -0,242 - (-2,179) aJ = 1,937aJ
c)
W= hf => W/h = f
h = 6,62606876 * 10^-34 Js
B = 2,179 * 10^-18 J = 2,179aJ
Wn3 till Wm2 = 0,303aJ => 0,303 * 10^-18 J
Wn2 till Wm1 = 1,634aJ => 1,634 * 10^-18 J
Wn3 till Wm1 = 1,937aJ => 1,937 * 10^-18 J
Wn3 till Wm2 = W/h = f => 0,303 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 4,572847204 * 10^14 Hz = 457 THz.
Wn2 till Wm1 = W/h = f => 1,634 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 2,466017271 * 10^15 Hz = 2466 THz.
Wn3 till Wm1 = W/h = f => 1,937 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 2,923301991 * 10^15 Hz = 2923 THz.
Figuren visar tre energitillstånd hos en väteatom.
a) Från vilka tillstånd kan atomen sända en foton?
b) Hur stor energi får den foton som sänds ut vid vart och ett av de tre energisprången i figuren?
c) Vilken frekvens får motsvarande strålning?
Lösning:
a) Enligt Bohrs andra postulat så lyder följande:
En atom kan gå från ett tillstånd med energin Wn till ett annat tillstånd med lägre energi Wm. Vid övergången sänds energiskillnaden ut som en foton med energin W = hf, där
hf = Wn - Wm, där h är Plancks konstant och f är strålningfrekvensen. m och n är heltal: n > m.
Vi har en figur som visar tre energitillstånd hos en väteatom. Applicerar vi teorin från Bohrs andra postulat kommer vi fram till att vi har Wn1, Wn2, Wn3 och likaså Wm1, Wm2 och Wm3. Samt att n > m måste gälla för att en energiskillnad som en foton ska sändas ut med en viss energi. Kolla igenom bilden jag ritade upp.
Vi har alltså tre stycken möjliga kombinationer för att väteatomen ska sända ut en foton.
Det är från Wn3 till Wm2, Wn2 till Wm1 och Wn3 till Wm1. Vi är dock inte klara; de vill få reda på från vilka tillstånd kan atomen sända en foton, alltså från vilka n. Då kan vi se att en foton sänds då n=2 och n=3, från tillstånd 2 och 3.
Svar: Wn3 till Wm2, Wn2 till Wm1 och Wn3 till Wm1. Det vill säga från tillstånd 2 och 3 (n=2 och n=3).
b)
hf = Wn - Wm
Wn3 till Wm2 => -0,242 - (-0,545) aJ = 0,303aJ
Wn2 till Wm1 => -0,545 - (-2,179) aJ = 1,634aJ
Wn3 till Wm1 => -0,242 - (-2,179) aJ = 1,937aJ
c)
W= hf => W/h = f
h = 6,62606876 * 10^-34 Js
B = 2,179 * 10^-18 J = 2,179aJ
Wn3 till Wm2 = 0,303aJ => 0,303 * 10^-18 J
Wn2 till Wm1 = 1,634aJ => 1,634 * 10^-18 J
Wn3 till Wm1 = 1,937aJ => 1,937 * 10^-18 J
Wn3 till Wm2 = W/h = f => 0,303 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 4,572847204 * 10^14 Hz = 457 THz.
Wn2 till Wm1 = W/h = f => 1,634 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 2,466017271 * 10^15 Hz = 2466 THz.
Wn3 till Wm1 = W/h = f => 1,937 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 2,923301991 * 10^15 Hz = 2923 THz.
2.09 Lösning
2.09
En elektron accelereras över en spänning på 150V. Hur stor blir elektronens kinetiska energi om
a) den är i vila från början?
b) den har 35eV i kinetisk energi från början?
c) den rör sig med hastigheten 4,5 * 10^6 m/s från början?
Lösning:
a) Vi sa att spänning definieras som U = W / Q, som även kan skrivas som W = Q * U. I vårt fall är spänningen U = 150V och Q = 1,602 * 10^-19 J.
Alltså, W = 1,602 * 10^-19 J * 150V = 2,403 * 10^-17 J = 150eV. För att få det i elektronvolt (eV) måste ska man få ett svar i joule (J) för att sedan dela det med elementarladdningen som är 1,602 *10^-19J.
Med tanke på att elektronen är i vila från början har den ingen energi från början. Utan den får en kinetisk energi på 150eV, då den accelereras över spänningen 150V.
Svar: 150eV
b) Genom att elektronen accelereras över spänningen 150V, kommer det resultera i en kinetisk energi på 150eV. Om vi dessutom hade en kinetisk energi från början är det bara att addera den med den kinetiska energin elektronen får genom att den acceleras över en spänning på 150eV.
150eV + 35eV = 185eV
Svar: 185eV
c) Elektronen rör sig med en hastighet på 4,5 * 10^6 m/s från början. Titta gärna i formelsamlingen, där finns grundläggande konstanter som underlättar det för oss. Vi vet att den kinetiska energin får vi genom Wk = mv^2 / 2. Elektronens massa är ett typiskt exempel på en grundläggande konstant som just finns nämnd i en formelsamling. SI-enheten för massa är kilogram, kg, just därför avläser vi värdet för elektronens massa som är nämnd i kg
.
Elektronens massa, me, 9,10938188 * 10^-31 kg
Elektronens begynnelsehastighet (starthastighet, hastigheten från början) = 4,5 * 10^6 m/s
Wk = mv^2 / 2
Wk = 9,22324915 * 10^-18 J
För att få det i eV tar vi vårt Wk värde och delar det med elementarladdningen (1,602176462 * 10^-19 J).
Wk = 57,57334053eV
150eV + 57,57334053eV = 207,5733405eV => 208eV
Svar: 208eV
En elektron accelereras över en spänning på 150V. Hur stor blir elektronens kinetiska energi om
a) den är i vila från början?
b) den har 35eV i kinetisk energi från början?
c) den rör sig med hastigheten 4,5 * 10^6 m/s från början?
Lösning:
a) Vi sa att spänning definieras som U = W / Q, som även kan skrivas som W = Q * U. I vårt fall är spänningen U = 150V och Q = 1,602 * 10^-19 J.
Alltså, W = 1,602 * 10^-19 J * 150V = 2,403 * 10^-17 J = 150eV. För att få det i elektronvolt (eV) måste ska man få ett svar i joule (J) för att sedan dela det med elementarladdningen som är 1,602 *10^-19J.
Med tanke på att elektronen är i vila från början har den ingen energi från början. Utan den får en kinetisk energi på 150eV, då den accelereras över spänningen 150V.
Svar: 150eV
b) Genom att elektronen accelereras över spänningen 150V, kommer det resultera i en kinetisk energi på 150eV. Om vi dessutom hade en kinetisk energi från början är det bara att addera den med den kinetiska energin elektronen får genom att den acceleras över en spänning på 150eV.
150eV + 35eV = 185eV
Svar: 185eV
c) Elektronen rör sig med en hastighet på 4,5 * 10^6 m/s från början. Titta gärna i formelsamlingen, där finns grundläggande konstanter som underlättar det för oss. Vi vet att den kinetiska energin får vi genom Wk = mv^2 / 2. Elektronens massa är ett typiskt exempel på en grundläggande konstant som just finns nämnd i en formelsamling. SI-enheten för massa är kilogram, kg, just därför avläser vi värdet för elektronens massa som är nämnd i kg
.
Elektronens massa, me, 9,10938188 * 10^-31 kg
Elektronens begynnelsehastighet (starthastighet, hastigheten från början) = 4,5 * 10^6 m/s
Wk = mv^2 / 2
Wk = 9,22324915 * 10^-18 J
För att få det i eV tar vi vårt Wk värde och delar det med elementarladdningen (1,602176462 * 10^-19 J).
Wk = 57,57334053eV
150eV + 57,57334053eV = 207,5733405eV => 208eV
Svar: 208eV
Plank och energikvantat samt Bohrs atommodell
Kvanthypotesen
En atom kan bara sända ut eller ta emot energi i bestämda portioner eller energikvanta med energin:
W = hf
där h = 6,63 * 10^-34 Js är en konstan och f är strålningsfrekvensen.
h = Plancks konstant
Einstein tönkte sig att själva strålningen består av energikvanta, som han kallade fotoner. Vi kan alltså betrakta ljus och annan elektromagnetisk strålning som en ström av fotoner där varje foton har energin W = hf.
Bohrs atommodell
Bohrs första postulat:
En atom kan existera i många olika tillstånd utan att sända ut energi. I varje tillstånd har elektronen en bestämd energi, W1, W2, W3, Wn.
Den lägsta energinivån är grundtillståndet, W1. I grundtillståndet går elektronen i en bana med en radie som Bohr beräknade till 5,29 * 10^-11 m. De andra energinivåerna Wn, där n > 1, kallas exciterade tillstånd. Ju större n är desto högre är energin Wn. För att gå vidare behövde han Plancks och Einstens fotonteori.
Bohrs andra postulat:
En atom kan gå från ett tillstånd med energin till ett annat tillstånd med lägre energi Wm. Vid övergången sänds energiskillnaden ut som en foton med energin W = hf, där
hf = Wn - Wm
där h är Plancks konstant och f är strålningsfrekvensen. m och n är heltal, n > m.
Här hittar vi förklaringen till spektrallinjerna: När en atom sänder ut ljus, tar atomen språng från en högre energinivå till en lägre energinivå. När atomen absorberar ljus, hoppar den från en låg till en högre energinivå. Normalt är många energisprång möjliga i en atom. Varje språng ger upphov till ljus med en bestämd frekvens.
Bohrs modell för väteatomen
Bohrs modell kallas ofta för skalmodellen. Med hjälp av sina postulat, Rutherfords planetmodell och Plancks och Einsteins fotonteori kunde han beräkna energinivåerna. Han valde nollnivån så att en elektron som lyfts från grundtillståndet och precis lyckas frigöra sig från atomen har energin Woändligt = 0. Då blir alla de lägre energinivåerna negativa:
Energinivåerna i väteatomen fås av
Wn = B/n^2 , n måste vara lika med eller större än 1.
B är Bohrs konstant, B = 2,179 * 10^-18 J = 2,179 aJ
I grundtillståndet är n=1 som ger väteatomen energin -2,179 * 10^-18 J = -2,179 aJ
Spänningen mellan två punkter definieras som U = W/Q, som även kan skrivas som W = U * Q
Tänk dig nu att en elektron befinner sig i ett elektriskt fält där spänningen mellan två punkter är 1volt. Då kommer fältet uträtta ett arbete på elektronen när den dras mot den positiva delen av fältet. Detta arbete ger elektronen rörelseenergi. Spänningen är U = 1,00V och elektronens laddning är Q = 1,602 * 10^-19 J. Nu kan vi beräkna elektronens rörelseenergi.
Wk = Q * U = 1,602 * 10^-19 * 1,00 J = 1,602 * 10^-19 J
Denna energi kallas för 1 elektronvolt, 1eV = 1,602 * 10^-19 J. Lägg märke till att elektronvolt är en energienhet och inte en enhet för spänning, trots namnet.
Den högsta energi som väteatomen kan ha är W = 0. Då elektronen helt har frigjorts sig från kärnan är atomen joniserad. För att jonisera atomen behövs det energin Wjon.
Wjon = W - W1 = 0 - (-13,60)eV = 13,60eV.
Denna positiva energi kallar vi för jonisationsenergin för väteatomen. Atomen joniseras vid en kraftig kollision eller en elektron eller om atomen absorberar en foton med energin lika med eller större än jonisationsenergin.
Ljuset från glödande fasta ämnen eller vätskor ger kontinuerliga spektra.
Fotoelektrisk effekt
När ljus träffar en metall, kan metallen sända ut elektroner. För att ljus ska kunna slå loss elektroner i en metall, måste ljusfrekvensen vara minst lika stor som gränsfrekvensen för metallen. f måste vara lika med eller större än fg.
Einsteins fotoelektriska formel
När en foton river loss en elektron går fotonenergin åt till att riva loss elektronen och ge elektronen kinetisk energi. hf = Wu + Wk
För att en elektron ska riva loss från metallen måste en foton ha tillräcklig energi. Denna energi kallas utträdesarbete. hf måste vara lika med eller större än Wu.
Gränsfrekvensen fg, är den frekvens som nätt och jämnt ger fotoelektrisk effekt. hfg = Wu
Försök med fotoceller hade också visat att ju högre frekvens ljuset har, desto större kinetisk energi får de lossrivna elektronerna. Även detta kan Einsteins formel förklara. Den ger Wk = hf - Wu, som visar att den kinetiska energin är en linjär funktion av ljusfrekvensen. Om enfärgat ljus river loss elektroner, visar det sig att antalet varierar med ljusintensiteten. Det betyder att fler fotoner leder till fler lossrivna elektroner utan att den kinetiska energin hos varje enskild elektron förändras.
En atom kan bara sända ut eller ta emot energi i bestämda portioner eller energikvanta med energin:
W = hf
där h = 6,63 * 10^-34 Js är en konstan och f är strålningsfrekvensen.
h = Plancks konstant
Einstein tönkte sig att själva strålningen består av energikvanta, som han kallade fotoner. Vi kan alltså betrakta ljus och annan elektromagnetisk strålning som en ström av fotoner där varje foton har energin W = hf.
Bohrs atommodell
Bohrs första postulat:
En atom kan existera i många olika tillstånd utan att sända ut energi. I varje tillstånd har elektronen en bestämd energi, W1, W2, W3, Wn.
Den lägsta energinivån är grundtillståndet, W1. I grundtillståndet går elektronen i en bana med en radie som Bohr beräknade till 5,29 * 10^-11 m. De andra energinivåerna Wn, där n > 1, kallas exciterade tillstånd. Ju större n är desto högre är energin Wn. För att gå vidare behövde han Plancks och Einstens fotonteori.
Bohrs andra postulat:
En atom kan gå från ett tillstånd med energin till ett annat tillstånd med lägre energi Wm. Vid övergången sänds energiskillnaden ut som en foton med energin W = hf, där
hf = Wn - Wm
där h är Plancks konstant och f är strålningsfrekvensen. m och n är heltal, n > m.
Här hittar vi förklaringen till spektrallinjerna: När en atom sänder ut ljus, tar atomen språng från en högre energinivå till en lägre energinivå. När atomen absorberar ljus, hoppar den från en låg till en högre energinivå. Normalt är många energisprång möjliga i en atom. Varje språng ger upphov till ljus med en bestämd frekvens.
Bohrs modell för väteatomen
Bohrs modell kallas ofta för skalmodellen. Med hjälp av sina postulat, Rutherfords planetmodell och Plancks och Einsteins fotonteori kunde han beräkna energinivåerna. Han valde nollnivån så att en elektron som lyfts från grundtillståndet och precis lyckas frigöra sig från atomen har energin Woändligt = 0. Då blir alla de lägre energinivåerna negativa:
Energinivåerna i väteatomen fås av
Wn = B/n^2 , n måste vara lika med eller större än 1.
B är Bohrs konstant, B = 2,179 * 10^-18 J = 2,179 aJ
I grundtillståndet är n=1 som ger väteatomen energin -2,179 * 10^-18 J = -2,179 aJ
Spänningen mellan två punkter definieras som U = W/Q, som även kan skrivas som W = U * Q
Tänk dig nu att en elektron befinner sig i ett elektriskt fält där spänningen mellan två punkter är 1volt. Då kommer fältet uträtta ett arbete på elektronen när den dras mot den positiva delen av fältet. Detta arbete ger elektronen rörelseenergi. Spänningen är U = 1,00V och elektronens laddning är Q = 1,602 * 10^-19 J. Nu kan vi beräkna elektronens rörelseenergi.
Wk = Q * U = 1,602 * 10^-19 * 1,00 J = 1,602 * 10^-19 J
Denna energi kallas för 1 elektronvolt, 1eV = 1,602 * 10^-19 J. Lägg märke till att elektronvolt är en energienhet och inte en enhet för spänning, trots namnet.
Den högsta energi som väteatomen kan ha är W = 0. Då elektronen helt har frigjorts sig från kärnan är atomen joniserad. För att jonisera atomen behövs det energin Wjon.
Wjon = W - W1 = 0 - (-13,60)eV = 13,60eV.
Denna positiva energi kallar vi för jonisationsenergin för väteatomen. Atomen joniseras vid en kraftig kollision eller en elektron eller om atomen absorberar en foton med energin lika med eller större än jonisationsenergin.
Ljuset från glödande fasta ämnen eller vätskor ger kontinuerliga spektra.
Fotoelektrisk effekt
När ljus träffar en metall, kan metallen sända ut elektroner. För att ljus ska kunna slå loss elektroner i en metall, måste ljusfrekvensen vara minst lika stor som gränsfrekvensen för metallen. f måste vara lika med eller större än fg.
Einsteins fotoelektriska formel
När en foton river loss en elektron går fotonenergin åt till att riva loss elektronen och ge elektronen kinetisk energi. hf = Wu + Wk
För att en elektron ska riva loss från metallen måste en foton ha tillräcklig energi. Denna energi kallas utträdesarbete. hf måste vara lika med eller större än Wu.
Gränsfrekvensen fg, är den frekvens som nätt och jämnt ger fotoelektrisk effekt. hfg = Wu
Försök med fotoceller hade också visat att ju högre frekvens ljuset har, desto större kinetisk energi får de lossrivna elektronerna. Även detta kan Einsteins formel förklara. Den ger Wk = hf - Wu, som visar att den kinetiska energin är en linjär funktion av ljusfrekvensen. Om enfärgat ljus river loss elektroner, visar det sig att antalet varierar med ljusintensiteten. Det betyder att fler fotoner leder till fler lossrivna elektroner utan att den kinetiska energin hos varje enskild elektron förändras.
torsdag 9 maj 2013
Spektralfärger
Ljus med en bestämd våglängd ger en spektralfärg. Vitt ljus innehåller alla spektralfärgerna, det vill säga ljus med alla våglängder från 400nm till 700nm i vakuum.
När ljusvågorna går från vakuum till ett annat medium, får de en annan hastighet och en annan våglängd, men färgen och frekvensen är oförändrade. Frekvensen bestäms av ljuskällan inte av det medium som ljuset passerar på vägen. Det är alltså frekvensen som bestämmer spektralfärgen. Men varje frekvens motsvarars av en bestämd våglängd i vakuum.
Mysteriet med spektrallinjerna
Med ett spektroskop jämför man de spektret från lysande gasar med de spektra man får från metaller och salter som man får att lysa i lågan från en gasbrännare. Olika ämnen i gasform sänder ut ljus med bestämda våglängder. Vi kallar spektret för ett emissionsspektrum. Linjemönstret varierar från ämne till ämne och varje grundämne visar sig ha sitt karakteristiska emissionsspektrum. Ett grundämne som kan sända ut ljus med en viss våglängd, kan även absorbera ljus med samma våglängd.Var och en av linjerna svarar mot en bestämd frekvens och våglängd. Den schweiziska läraren Johann Balmer fann år 1885 en formel de fyra synliga linjerna i vätespektret.
Ljus med en bestämd våglängd ger en spektralfärg. Vitt ljus innehåller alla spektralfärgerna, det vill säga ljus med alla våglängder från 400nm till 700nm i vakuum.
När ljusvågorna går från vakuum till ett annat medium, får de en annan hastighet och en annan våglängd, men färgen och frekvensen är oförändrade. Frekvensen bestäms av ljuskällan inte av det medium som ljuset passerar på vägen. Det är alltså frekvensen som bestämmer spektralfärgen. Men varje frekvens motsvarars av en bestämd våglängd i vakuum.
Mysteriet med spektrallinjerna
Med ett spektroskop jämför man de spektret från lysande gasar med de spektra man får från metaller och salter som man får att lysa i lågan från en gasbrännare. Olika ämnen i gasform sänder ut ljus med bestämda våglängder. Vi kallar spektret för ett emissionsspektrum. Linjemönstret varierar från ämne till ämne och varje grundämne visar sig ha sitt karakteristiska emissionsspektrum. Ett grundämne som kan sända ut ljus med en viss våglängd, kan även absorbera ljus med samma våglängd.Var och en av linjerna svarar mot en bestämd frekvens och våglängd. Den schweiziska läraren Johann Balmer fann år 1885 en formel de fyra synliga linjerna i vätespektret.
En ljuskälla sänder ut ljus med två våglängder. Den största våglängden är 628nm. Den andra våglängden är okänd. Vi sänder ljuset genom ett gitter och mot en skärm. Se figuren. På skärmen ser vi två ljusfläckar av första ordningen på var sin sida om den centrala ljusfläcken. Beräkna den okända våglängden.
628nm = 628 * 10^-9 m = 6,28 * 10^-7 m
628nm = 628 * 10^-9 m = 6,28 * 10^-7 m
Uppgift - Öppet rör
En öppen orgelpipa ger ifrån sig frekvenserna 375Hz, 450Hz och 525Hz men inga frekvenser däremellan. Däremot kan eventuellt lägre och högre frekvenser förekomma. Vilken är pipans grundfrekvens?
(Stjärnuppgift tagen från Ergo Fysik Naturvetenskap och Teknik kurs B av Jan Pålsgård, Göran Kvist och Klas Nilson)
Lösning:
Våra nämnda frekvenser.
f = 375Hz
f = 450Hz
f = 525Hz
525-450Hz = 75Hz
450-375Hz = 75Hz
Skillnaden i frekvens är 75Hz mellan de nämnda frekvenserna. Alltså kommer grundtonen också ha frekvensen 75Hz. Detta kan man redogöra genom att fortsätta subtrahera med 75Hz (som vi sågs upprepas när vi subtraherade emellan våra nämnda frekvenser) tills vår skillnad, i vårt fall 75Hz, är lika med grundtonen.
375-75Hz = 300Hz
300-75Hz = 225Hz
225-75Hz = 150Hz
150-75Hz = 75Hz
(Stjärnuppgift tagen från Ergo Fysik Naturvetenskap och Teknik kurs B av Jan Pålsgård, Göran Kvist och Klas Nilson)
Lösning:
Våra nämnda frekvenser.
f = 375Hz
f = 450Hz
f = 525Hz
525-450Hz = 75Hz
450-375Hz = 75Hz
Skillnaden i frekvens är 75Hz mellan de nämnda frekvenserna. Alltså kommer grundtonen också ha frekvensen 75Hz. Detta kan man redogöra genom att fortsätta subtrahera med 75Hz (som vi sågs upprepas när vi subtraherade emellan våra nämnda frekvenser) tills vår skillnad, i vårt fall 75Hz, är lika med grundtonen.
375-75Hz = 300Hz
300-75Hz = 225Hz
225-75Hz = 150Hz
150-75Hz = 75Hz
Prenumerera på:
Inlägg (Atom)