A14 4 Optiske egenskaber



Relaterede dokumenter
Projekt 1.3 Brydningsloven

Lys og gitterligningen

Elementær Matematik. Polynomier

Formelskrivning i Word 2. Sådan kommer du i gang 4. Eksempel med skrivning af brøker 5. Brøker skrevet med småt 6. Hævet og sænket skrift 6

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse, Bin Packing Problemet

Mikroøkonomi, matematik og statistik Eksamenshjemmeopgave december 2007

Blisterpakninger i det daglige arbejde

Atom og kernefysik Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007

9. Binomialfordelingen

Branchevejledning. ulykker indenfor. lager. området. Branchearbejdsmiljørådet for transport og engros

Motivation. En tegning

Matematikkens mysterier - på et obligatorisk niveau. 7. Ligninger, polynomier og asymptoter

Materiale 1. Materiale 2. FIberIntro

Den flerdimensionale normalfordeling

Matematik A. Studentereksamen. Forberedelsesmateriale. Forsøg med digitale eksamensopgaver med adgang til internettet.

Løsningsforslag til skriftlig eksamen i Kombinatorik, sandsynlighed og randomiserede algoritmer (DM528)

Projekt 4.8 De reelle tal og 1. hovedsætning om kontinuerte funktioner

Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.

Leica Lino. Præcise, selvnivellerende punkt- og linje-lasere

Meningsmålinger KLADDE. Thomas Heide-Jørgensen, Rosborg Gymnasium & HF, 2017

FUNKTIONER del 1 Funktionsbegrebet Lineære funktioner Eksponentialfunktioner Logaritmefunktioner Rentesregning Indekstal

Noter om kombinatorik, Kirsten Rosenkilde, februar Kombinatorik

Vejledende opgavebesvarelser

hvor i er observationsnummeret, som løber fra 1 til stikprøvestørrelsen n, X i

- et værktøj til fejlrettende QR-koder. Projekt 0.3 Galois-legemerne. Indhold. Hvad er matematik? A, i-bog

Bjørn Grøn. Analysens grundlag

Beregning af prisindeks for ejendomssalg

Information til dig, der er elev som tekstil- og beklædningsassistent. og/eller beklædningshåndværker. Hej elev!

Noter om kombinatorik, Kirsten Rosenkilde, februar Kombinatorik

Hvordan hjælper trøster vi hinanden, når livet er svært?

n n ' 8 DK Ansøgning om byggetilladelse/ Anmeldelse af byggearbejde D D D D E 3

Branchevejledning. ulykker indenfor. godschauffør. området. Branchearbejdsmiljørådet for transport og engros

Talfølger og -rækker

De reelle tal. Morten Grud Rasmussen 5. november Se Sætning 3.6 og 3.7 for forskellige formuleringer af egenskaben og dens negation.

Resultatoversigt for Retten på Bornholm

Claus Munk. kap. 1-3

Dagens forelæsning. Claus Munk. kap Obligationer Grundlæggende Intro. Obligationer Grundlæggende Intro. Obligationer Grundlæggende Intro

Prisfastsættelse af digitale goder - Microsoft

Hvis man vil lægge 15% til 600, så kan det gøres ved at udregne, hvor meget 15% af 600 er lig med og lægge det til det oprindelige beløb:

Forsøg til Lys. Fysik 10.a. Glamsdalens Idrætsefterskole

Termodynamik. Indhold. Termodynamik. Første og anden hovedsætning 1/18

Sprednings problemer. David Pisinger

info FRA SÆBY ANTENNEFORENING Lynhurtigt bredbånd til lavpris på vej til hele Sæby! Priser kan ses på bagsiden.

Forslag til besvarelser af opgaver m.m. i ε-bogen, Matematik for lærerstuderende

Projekt 9.1 Regneregler for stokastiske variable middelværdi, varians og spredning

3y MA, Steen Toft Jørgensen side 1/5 Helsingør Gymnasium. Definitioner, formler, sætninger og ideen i beviserne så det er muligt at huske beviserne.

Maja Tarp AARHUS UNIVERSITET

En polymer er et stort molekyle, bundet sammen af mange små molekyler. Typisk ens molekyler, eller kun 2-3 forskellige molekyler.

Renteformlen. Erik Vestergaard

Sandsynlighedsregning i biologi

Anvendt Fysik (Optik og Akustik) 2/4 Side 1 af 8 Interferens og lys

Spørgsmål 3 (5 %) Bestem sandsynligheden for at et tilfældigt valgt vindue har en fejl ved listerne, når man ved at der er fejl i glasset.

og Fermats lille sætning

Duo HOME Duo OFFICE. Programmeringsmanual DK

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse, Følsomhed af Knapsack Problemet

ESBILAC. - modermælkserstatning til hvalpe VEJLEDNING.

Introduktion til optimering og operationsanalyse. Asymmetric Traveling Salesman Problem

Introduktion til uligheder

Er det en naturlov at aminosyrer er venstredrejede?

Psyken på overarbejde hva ka du gøre?

Cykelfysik. Om udveksling og kraftoverførsel

Gamle eksamensopgaver. Diskret Matematik med Anvendelser (DM72) & Diskrete Strukturer(DM504)

Januar2003/ AM Rentesregning - LÅN & OPSPARING 1/8. Aftager med...% Gange med (1...%) r:=...% Før aftager med...% og bliver til Efter, dvs.

STATISTISKE GRUNDBEGREBER

Introduktion til uligheder

Dårligt arbejdsmiljø koster dyrt

MOGENS ODDERSHEDE LARSEN. Fourieranalyse

Gruppemedlemmer gruppe 232: Forsøg udført d. 21/ Erik, Lasse, Rasmus Afleveret d.?/ LYSETS BRYDNING. Side 1 af 10

Vejledende besvarelser til opgaver i kapitel 15

Noter om polynomier, Kirsten Rosenkilde, Marts Polynomier

At lede lyset på nanovejen Side i hæftet

Projekt 9.10 St. Petersborg paradokset

STATISTIKNOTER Simple normalfordelingsmodeller

Transkript:

A4 4 Optiske egeskaber Brydigsideks Når lys træffer e græseflade mellem to materialer, kastes oget af lyset tilbage (refleksio), mes oget går igeem græseflade med foradret retig (brydig eller refraktio). Fig. A4.7 viser dette for et tog af plae bølger, hvor midterstråle er særligt fremhævet. Hvis lyshastighede i de to materialer og er hhv. c og c, fås som følge af impulsbevarelse he over græseflade, at si i si b c = = = (A4.9) c c / c c / c hvor i og b er hhv. idfalds- og brydigsvikle, og c er lyshastigede i vakuum. De to kostater og kaldes materialeres brydigsorhold eller brydigsideks. Ligig (A4.9) kaldes Sell s lov. Fig. A4.7. Refleksio og brydig af lysstråle i e pla græseflade mellem to geemsigtige stoffer og. i = idfaldsvikel, b = brydigsvikel. Strålegage er vist for >. Uder avedelse af liser er stoffet meget ofte atmosfærisk luft ved stadardbetigelsere, hvor,0003, mes det trasparete materiale er glas, som har,5. Det er derfor glassets brydigsforhold, som har de væsetlige betydig. For mage formål er det tilstrækkeligt at rege =, og =, således at Sell s lov ka skrives

si i = si b (A4.0) Brydigsforholdet afhæger af lysets farve, idet i almidelighed aftager med voksede bølgelægde, λ, fra violet (λ 400 m) mod rødt (λ 700 m) som vist på fig. A4.8. Hvis det idsedte lys er hvidt lys, vil de afbøjede stråle derfor være spredt ud i farver over et lille vikelområde som vist på fig. A4.9. Dette fæome kaldes farvespredig eller dispersio. Kvatitativt defieres stoffets dispersio, d, ved F C d = (A4.) D hvor F, C og D er brydigsforholdee for de blå farve (λ 486 m), de røde (λ 656 m) og de gule (λ 589 m). Fig. A4.8.Dispersioskurve for e almidelig glassort (kroglas).

Fig. A4.9. Farvespredig eller dispersio. Optiske materialer til viduer, prismer og liser består traditioelt af glas. Hovedgruppere er kroglas, som er e hård glastype med lavt brydigsideks (,5) og flitglas, som er blødere med højt brydigsideks (,75). Nogle polymerer, især polystyrol og polymethyl-methacrylat (plexiglas) eger sig til optiske kompoeter. Fordele ved plasticoptik er, at komplicerede kompoeter som asfæriske liser, flueøjeobjektiver mv., ka fremstilles billigt. Edvidere vejer plasticoptik betydeligt midre ed tilsvarede glasoptik og fider derfor avedelse fx som brilleglas. Ulempe ved plasticoptik er, at materialere har rigere hårdhed ed glas. Materialeres større varmeudvidelseskoefficiet ka også volde problemer i præcisiosoptik. Refleksio Ved refleksio af et strålebudt i e overflade af et geemsigtigt legeme (dielektrikum) gælder for vikelret idfald (i = 0) I R = I = r 0 0 + i= (A4.) hvor I r er de reflekterede itesitet, og I 0 er de idfaldede itesitet, og R kaldes refleksioskoefficiete. For glas med =,5 fås heraf R = 0,04, dvs. 4%. For optiske istrumeter med mage liser, prismer eller viduer ka refleksio ved glasoverfladere summeres op til betydelige tab af lysitesitet. Som forholdsregel ka ma pålægge atirefleksioslag af et passede materiale. Sådae lag skal have e tykkelse, der svarer til ¼ lysbølgelægde. Hvis >, vil der være idfaldsvikler i, hvor si i >. Brydigslove [lig. A4.9] ka da ikke være opfyldt, og hele de idfaldede itesitet vil reflekteres. Dette fæome, som kaldes 3

totalrefleksio, fider sted i et vikelområde i i c, hvor de kritiske idfaldsvikel er givet ved si = (A4.3) ( ) i c > Ved overgage mellem glas (,5) og luft ( = ) bliver i c 4. Totalrefleksio beyttes i modere lysledere (optiske fibre), som er tyde glastråde (diameter ca. 00 μm) omgivet af et medium med brydigsideks, som er midre ed glastrådes (fig. A4.0). Lyset, som sedes id for ede af ledere, ka ikke slippe ud geem sidere på grud af totalrefleksio. Glasoverflade er meget sårbar, idet ridser vil bevirke, at lyset ka slippe ud. Derfor beskyttes glaskere med e kappe af plastic eller glas, hvis brydigsideks er midre ed keres. Da lys har e væsetligt højere frekves ed de elektromagetiske bølger, som ma traditioelt beytter til telekommuikatio, ka ma overføre meget større iformatiosmægder i e lysleder ed i e almidelig elektrisk ledig. Fig. A4.0. Totalrefleksio i lysleder med >. Refleksio fra blake metaloverflader er af e ade karakter ed de lige omtalte refleksio fra geemsigtige legemers overflade. Gode metalspejle reflekterer 90% eller mere af det idfaldede lys for alle refleksiosvikler. * Metalglas er etop e af metalleres mest karakteristiske egeskaber. Hvide metaller reflekterer alle farver lige godt, medes adre metaller som guld og kobber reflekterer vise farver mere ed adre. Metalleres stærke refleksio hæger samme med deres kraftige absorptio. Således er lysets idtrægigsdybde i et metal ku e brøkdel af lysets bølgelægde. Som følge heraf er ma ødt til at rege med to materialeparametre, emlig brydigsideks og absorptioskoefficiete α [lig. A4.4]. I stedet for sidstævte para- * Det bemærkes, at refleksioseve for alle metaller falder kraftigt i det ultraviolette område. 4

meter agiver ma ofte de dimesiosløse såkaldte ekstiktioskoefficiet, κ: λα κ = (A4.4) 4π I de såkaldte komplekse otatio til beskrivelse af lyset som e elektromagetisk bølge beytter ma e kompleks brydigsideks, ~ : ~ = ( i κ ) (A4.5) Ligig (A4.) for refleksio ved vikelret idfald ka u geeraliseres således, at de også gælder for e metallisk overflade: ( iκ ) ( ) + κ R = = (A4.6) ( iκ ) + ( + ) + κ Eksempel A4.. For sølv gælder, at =0,77 og κ= 0,55 (λ=589 m). Idsætig i lig. (A4.6) viser, at refleksioskoefficiete er 95%. Eksempel A4.. For stål gælder, at =,485 og κ=,38 (λ=589 m). Idsætig i lig. (A4.6) viser, at refleksioskoefficiete er 58%. Metalleres høje refleksioseve, lige som deres gode elektriske og termiske ledigseve, skyldes de letbevægelige valeselektroer. Teoretisk ka disse elektroiske egeskaber beskrives ved hjælp af de kvatemekaiske bådmodel og bådteori for faste stoffer [afs. A4..]. 5