Fysik
Fysik - Endnu en bølgeopg.
Jeg har brug for lidt hjælp til disse opgaver:
*******************************************
Opg. 1: I et forsøg på at bestemme brydningsforholdet ved overgang mellem medie 1 og 2 har man målt sammenhørende værdier af indfaldsvinkel og brydningsvinkel:
iº bº
20 14,9
30 22,0
40 28,8
50 35,0
60 40,5
70 44,8
80 47,6
a) Bestem brydningsforholdet:
Jeg har sat værdierne ind i et koordinatsystem med sin i som funktion a sin b.
Jeg får brydningsforholdet til at være lig hældningskoefficienten på 1,3346.
b) Kan der forekomme totalrefleksion?
For at der kan forekomme totalrefleksion skal v1 være mindre end v2. Da vi ved at (sin i) / (sin b) = (v1)/(v2)
og at (sin i) / (sin b) = 1,3346, er v1 større end v2. Altså kan der ikke forekomme totalrefleksion.
c) I bekræftende fald bestem grænsevinklen:
[Det er denne opgave jeg finder underlig. Det kunne jo tyde på, at jeg har regnet forkert i ovenstående opgave, siden der er endnu en delopgave. Eller er det bare for at snyde?]
*******************************************
Opg. 2: For vandbølger på dybt vand gælder der for størrelsen af udbredelseshastigheden v:
v = sqrt((g * lambda)/(2*pi))
hvor g er tyngdeaccelerationen, og lambda er vandbølgernes bølgelængde.
Vandbølgerne i Nordatlanten har typisk en periode på 10 sek.
a) Beregn disse vandbølgers bølgelængde:
Hvordan gør jeg dette? Jeg synes ikke umiddelbart, at jeg har nok oplysninger?
b) Beregn den tilsvarende udbredelseshastighed:
Dette burde ikke være det store problem, når jeg har fået svaret på a).
*******************************************
Håber I kan hjælpe mig.
Mvh
Peter
Svar #5
11. september 2005 af KickAzz (Slettet)
a): 156,29 m
b): 15,629 m/s
Men jeg mangler stadig hjælp til opgave 1!
Mvh
Peter
Svar #7
11. september 2005 af Epsilon (Slettet)
ad 2)
a) lambda = 1,6*10^2 m
b) v = 16 m/s
(2 betydende cifre).
Jeg vender tilbage med bemærkninger til opgave 1) lidt senere, når jeg først har regnet opgaven.
//Epsilon
Svar #8
11. september 2005 af KickAzz (Slettet)
Svar #9
11. september 2005 af Epsilon (Slettet)
a)
I henhold til refraktionsloven gælder det, at
(n_1)*sin(i) = (n_2)*sin(b)
Der spørges til brydningsforholdet, hvorved der implicit må menes forholdet mellem de absolutte brydningsindices ved overgang _fra_ medium 1 _til_ medium 2;
n_1/n_2
(som I måske skriver n_12 i gymnasiet). Ifølge refraktionsloven haves
sin(b) = (n_1)/(n_2)*sin(i)
Tegnes sin(b) op mod sin(i) for de i tabellen listede vinkler, fås med særdeles god tilnærmelse en ret linje med hældningen
n_1/n_2 = 0,749278... ~ 0,75
b)
Resultatet i a) viser, at n_2 > n_1, så totalrefleksion må være udelukket, hvilket du selv skriver. Dit argument ses let at ækvivalent med, hvad jeg har skrevet.
c)
Giver sig selv nu.
//Epsilon
Svar #11
11. september 2005 af Epsilon (Slettet)
ad b)
"(...) ses let at være ækvivalent med (...)"
//Epsilon
Svar #12
11. september 2005 af KickAzz (Slettet)
Selvom du bruger en anden fremgangsmåde end jeg, så burde det vel være underordnet?
Du skriver:
"Der spørges til brydningsforholdet, hvorved der implicit må menes forholdet mellem de absolutte brydningsindices ved overgang _fra_ medium 1 _til_ medium 2;"
n_1/n_2
Vi har lært at det relative brydningsforhold for overgangen fra materiale 1 til materiale 2 er:
n_12 = n_2/n_1
Derfor får jeg det relative brydningsforhold til at være den reciprokke værdi af din beregning.
Det er vist skrevet lidt indviklet, men hvis du vil, må du gerne se min opgavebesvarelse og komme med en kommentar om det er rigtigt eller ej.
Opgavebesvarelse: http://www.yuhuu.dk/opgave4.doc
Mvh
Peter
Svar #13
11. september 2005 af Epsilon (Slettet)
Det relative refraktionsindeks ved overgang fra medium 1 til medium 2 er
n_12 = n_2/n_1 (= v_1/v_2)
så du har ret; jeg fik ombyttet de absolutte refraktionsindices for de to medier :-)
Med hensyn til din besvarelse har jeg ingen kommentarer til b)-c). Hvad a) angår, synes jeg, at du skulle læse nedenstående supplerende argumentation, tænke den igennem og overveje fremover at gøre brug af sådanne argumenter i forbindelse med lineære modeller, hvor det måtte være relevant.
" Vi ekstrapolerer [sådan hedder det] til brydningsvinklen b = 0 [dvs. forlænger den rette linje til skæring med andenaksen]. Eftersom bedste rette linjes afskæring med andenaksen er 3,16*10^(-4) [dette er fremkommet ved en lineær regression på en TI-83 grafregner; i din besvarelse ville man således henvise til 4*10^(-4) ifølge linjens ligning], og dette er klart mindre end den angivne nøjagtighed på de målte vinkler, kan vi med rimelighed slutte, at bedste rette linje med god tilnærmelse skærer i (0,0), i overensstemmelse med refraktionsloven. Linjens hældningskoefficient kan således tolkes som det relative refraktionsindeks n_12, som derfor er
n_12 = 1,33 [højst 3 betydende cifre] "
//Epsilon
Skriv et svar til: Fysik - Endnu en bølgeopg.
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.