Vågrörelselära: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
 
(25 mellanliggande sidversioner av samma användare visas inte)
Rad 1: Rad 1:
== Kap 12 - [[Svartkroppsstrålning]] ==
== [[Svartkroppsstrålning]] ==


{{Lm4 |Svartkroppsstrålning |230-232}}
== [[Fotoelektrisk effekt]] ==
[[Bild:BlackbodySpectrum loglog 150dpi en.png|thumb|400px|Spektrum av svartkroppsstrålning vid olika temperaturer på en dubbellogaritmisk skala; den gula kurvan visar solens yttemperatur och regnbågen det synliga spektrumet.]]


{{#ev:youtube| H_mjmZAc3wg |320|right}}
==  [[Fotonen]] ==
{{#ev:youtube| pNZmzugCkKY |320|right}}
 
=== Emittans ===
 
En absolut svart kropp strålar ut energi med en våglängdsfördelning som beror av temperaturen.
 
Emittans <math> M </math> är effekt per ytenhet, W/m<sup>2</sup>.
 
=== Plancks lag ===
 
Värmestrålningen beror av temperatur och våglängd och det finns en formel för den spektrala emittansen.
 
:<math>\frac{dM}{d\lambda} = \frac{2 \pi hc^2}{\lambda^5}\frac{1}{ e^{\frac{hc}{\lambda k_\mathrm{B}T}} - 1}</math>.
 
Där <math>k_B</math> är Boltzmanns konstant, h är Plancks konstant, och c är ljusets hastighet
 
Enheten är <math>W \: / \: m^3</math>
 
=== Wiens förskjutningslag ===
 
Svartkroppstrålningen är ett spektrum av våglängder.
 
Den våglängd med maximal emittans <math> \lambda_m </math> ges av
 
: <math> \lambda_m  T = konstant</math>
 
=== Stefan-Boltzmanns lag ===
 
: <math> M  = \sigma T^4</math>
 
där <math>  \sigma = 5.67 \: 10^8 W/(m^2K^4) </math>
 
och <math> M </math>är emittansen.
 
{{svwp | Svartkropp}}
 
=== Lös uppgifter ===
 
Räkna uppgifterna 12.1 - 12.7
{{clear}}
 
=== GeoGebra ===
 
<html>
<iframe scrolling="no" src="https://tube.geogebra.org/material/iframe/id/1071203/width/1049/height/619/border/888888/rc/false/ai/false/sdz/true/smb/false/stb/false/stbh/true/ld/false/sri/true/at/auto" width="1049px" height="619px" style="border:0px;"> </iframe>
</html>
 
{{uppgruta | Testa själv
 
ladda ner [https://tube.geogebra.org/material/show/id/1071203 filen] ovan och testa dess funktion.
 
Du märker att vi skulle behöva logaritmiska axlar i GeoGebra eller hur. Det går tyvärr inte.
 
Titta på tracefunktionen hur maxpunkten flyttar sig vid ändrad temperatur.
 
Beräkna arean under kurvorna med temperaturerna 3000 K och 6000 K.
 
Vad representerar areorna?
 
Vilket är förhållandet mellan areorna?
 
Vilket fysikaliskt samband har du just visat?
}}
 
==Glödgning==
 
Tabellen visar temperatur och färg för glödgat järn. {{svwp|Smide}}
 
{| class="wikitable"
|+
|Temperatur °C||Färg||Färgnamn
|-
|400
|style="background:#440000"|
|Rödvarm, synlig i mörker
|-
|474
|style="background:#440000"|
|Rödvarm, synlig i skymning
|-
|525
|style="background:#440000"|
|Rödvarm, synlig i dagsljus
|-
|581
|style="background:#440000"|
|Rödvarm, synlig i solljus
|-
|700
|style="background:#590706"|
|Mörkröd
|-
|800
|style="background:#740c08"|
|Mörkt körsbärsröd
|-
|900
|style="background:#a5100a"|
|Körsbärsröd
|-
|1000
|style="background:#e1230e"|
|Ljust körsbärsröd
|-
|1100
|style="background:#f54c17"|
|Orangeröd
|-
|1200
|style="background:#ffa53f"|
|Gulorange
|-
|1300
|style="background:#ffd664"|
|Gulvit
|-
|1400
|style="background:#ffe69c"|
|Vit
|-
|1500
|style="background:#ffedbb"|
|Lysande vit
|-
|1600
|style="background:#ffedff"|
|Blåvit
|}
 
==  Fotonen - Kap 12 s 232-240 ==
 
{{#ev:youtube| ELIk59Cqt28 |320|right}}
 
=== Fotoelektrisk effekt ===
 
Om man lyser med högfrekvent ljus på en metall kommer det att skapas en ström i metallen. Det beror på att ljusets fotoner har hög energi och slår loss elektroner från atomerna. Detta kallas den fotoelektriska effekten.
 
{{clear}}
 
==  Kap 12 - Elektromagnetisk strålning,  s 241- 252 ==
 
=== Fotonen ===
Elektromagnetisk strålning kan även beskrivas som en ström av partiklar, fotoner. Fotonen har energin <math> E = h f </math> där h är Plancks konstant.
 
: <math> h = 6.626 10^-34 Js </math>
 
=== Fotoelektriska lagen ===
 
: <math> h f = E_u + E_k </math>
 
Där <math>  E_u </math> är utträdesenergin och <math>  E_k </math> är elektronens kinesiska energi.

Nuvarande version från 8 mars 2018 kl. 07.04