Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

4 frågor/svar hittade

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [20365]

Fråga:
En stråle neutroner alla med samma energi diffrakteras av atomer separerade av 0.0910 nm i ett kristallplan.

Vid vinkeln θ=28.6∘ så observeras intensitetsmaxima för m = 1.

Vad är neutronernas våglängd och den kinetiska energin uttryckt i eV?
/Erik S, NTI, Göteborg

Svar:
För det första maximum är vägskillnaden

L*sin(theta) = m*l

0.0910*sin(28.6) = 1*l

l = 0.0910*sin(28.6) = 0.0436 nm.

Rörelsemängden p ges av

p = h/l = 6.626*10-34/(0.0436*10-9) = 1.520*10-23 kgm/s

Kinetiska energin ges av

E = mv2/2 = p2/(2m) = (1.520*10-23)2/(2*1.675*10-27) = 0.690*10-19 J =
0.690*10-19/(1.602*10-19) = 0.431 eV.

Se även länk 1 och 2.
/Peter E

Nyckelord: diffraktion [4]; våg/partikelegenskaper [7];

1 http://www.pluggakuten.se/forumserver/viewtopic.php?id=129312
2 https://www.kth.se/social/upload/5532/Exempelsamling-2011.pdf

*

Ljud-Ljus-Vågor [18382]

Fråga:
Hej!

Jag har en fråga angående interferens av vågor (säg exempelvis elektroner) vid en spalt.

Jag har kollat runt och får lite dubbla budskap.

Enligt wikipedia erhålls ett interferensmönster om spaltöppningen är bredare än våglängden. Då kan man tänka sig att det är fler källor till cirkulära vågor i spalten som interfererar med varandra. Detta tycker jag låter vettigt.

På andra sidor har jag dock sett att kravet är att spalten är smalare än våglängden för att det ska bli olika max och min intensiteter på exempelvis en vägg på andra sidan spalten.

Jag tycker inte att interferens borde uppstå om spalten är smalare än våglängden. Bara när den är bredare.

Kan ni kasta ljus på det hela? När får man interferens för en spalt och varför?

MVH Robin
/Robin K, Katedral, Linköping

Svar:
Genom att dela upp spalten i två delar kan man härleda (Diffraction#Single-slit_diffraction , länk 1 och 2, se figuren nedan) villkoret för det första minimet

d sin q = l

d.v.s.

sin q = l/d

För våglängder som är små i förhållande till d blir det inte mycket till interferens-linjer. Man får en direkt avbildning av spalten med lite oskarpa kanter.

För våglängder större än d har man en punktkälla och ingen interferens. Man kan se detta från uttrycket ovan eftersom sinus inte kan vara större än 1.

Man får ett tydligt interferensmönster för våglängder mindre men av samma storleksorning som spaltvidden d.



/Peter E

Nyckelord: diffraktion [4]; enkelspalt [1];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/phyopt/sinslit.html
2 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/phyopt/sinslitd.html#c1

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [11927]

Fråga:
Jag läste häromdan att man i experiment upptäckt att en enskild elektron kan dela upp sig i gitter. Frågade min fysiklärare om det, med svaret att normala lagar inte gäller i detta fall... Min fråga lyder som följande: På vilket sätt kan man bortse ifrån naturlagarna, och att en enda partikel kan dela upp sig i gitter?
/Karl-Fredrik B, olofström

Svar:
Karl-Fredrik! Man kan inte bortse från naturlagarna, det var nog inte det din lärare menade. Vad du inte skall göra är att tillämpa dina vardagserfarenheter av t.ex. en partikel på elektroner. Elektroner har även egenskaper man normalt tillskriver en våg, och fotoner (ljuskvanta) har partikelegenskaper.

Vågegenskaper hos partiklar är mycket väl experimentellt etablerade. Jag föreslår att du försöker se det så här: elektronen "styrs" av en våg som kan gå genom flera spalter samtidigt. Diffraktionsmönstret ges av sammansättningen av dessa vågor.
/Peter E

Se även fråga 1807

Nyckelord: diffraktion [4];

*

Ljud-Ljus-Vågor [2583]

Fråga:
Jag har fått ett hemprov i fysik, så jag behöver svaret så fort som möjligt. (helst innan tisdag 2/2-99) Hur kan man bevisa att ljus är en vågrörelse??
/Viktoria R, Forssaklackskolan, Borlänge

Svar:
Det här behöver du:

1 En liten, koncentrerad ljuskälla, till exempel en bar ficklamps-lampa (utan reflektor).

2 Ett papper

3 Två knappnålar

Tänd lampan och gå några meter bort. Gör ett litet hål i pappret. Tryck inte igenom hela knappnålen, använd bara spetsen. Hålet ska vara litet. Titta på lampan genom hålet. Man ser en diffus ljusfläck i mitten med en ring runt om. Ringen är röd i ytterkanten. Detta fenomenet kallas diffraktion, eller ljusböjning, och kan bara förklaras om ljuset är en vågrörelse. Rött ljus har längst våglängd. Därför böjs det ut mest.

Gör två hål i pappret nära varandra, ungefär en halv mm. Titta på lampan. Nu har den diffusa fläcken fått mörka band. Vrider man pappret, vrider sig banden också. Detta fenomen uppkommer genom att ljusvågor från de båda hålen samverkar med varandra. Det kallas interferens. Man kan faktiskt uppskatta ljusets våglängd med detta enkla experiment. Om vinkeln mellan banden är en tiondels grad (=1/600 radian), och avståndet mellan hålen är 0.3 mm, blir våglängden 0.3/600 = 0.0005 mm, vilket stämmer bra.

Be dina kamrater ta med knappnålar och be din lärare greja lampan, så kan hela klassen göra det!

Lite bättre blir det om man använder aluminiumfolie i stället för papper. Hålen blir rundare.

Diffraktion förklaras med ett fenomen som heter interferens: om två ljusstrålar svänger i takt får man en förstärkning av ljuset, om de svänger i otakt får man en försvagning.

Fler frågor/svar om interferens och elektromagnetisk strålning .
/KS

Nyckelord: diffraktion [4]; interferens [12];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.