FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2015
FAF260
Lunds Universitet
 2015
FAF260
Lunds Universitet
 2015
FAF260
Lunds Universitet
 2015
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Musikinstrument
Mekaniska vågor
Ljud
Fig 3.2, sid 41
FAF260
Lunds Universitet
Kursavsnitt
Vecka 4 – geometrisk optik: reflektion och brytning
speglar och linser
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
 2015
Kursavsnitt
Vecka 5 – Optiska system, upplösning
1
FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Kursavsnitt
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Lunds Universitet
 2015
Kursavsnitt
Vecka 6 – böjning och interferens
Vecka 7 – multipel interferens och polarisation
FAF260
Lunds Universitet
 2015
FAF260
Vad är ljus?
Vad är ljus?
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Fundamental krafter




James Clerk Maxwell Gravitation
Elektromagnetism – förenades på 1800‐talet
Starka kärnkraften
Svaga kärnkraften
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
2
FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Kapitel 3, Allmänna vågekvationen
FAF260
 E  
2s
 2 
 
 s t , x 
t 2
 T 
2
s - partikelförflyttningen
A - amplitud
t - tid
T - periodtid
x - position
λ - våglängd
α - fas
v - vågens hastighet
2
2
  B   o o
E
t
E  0
B  0
B
 z
x
t
E
Bz
   o o y
t
x
Ey - Elektriskt fält i y-riktning
Bz - Magnetiskt fält i z-riktning
x - position i utbredningsriktningen
t - tid
0 - permeabiliteten för vakuum
0 - permittiviteten för vakuum
ߘ - nablaoperatorn
FAF260
Lunds Universitet
 2015
"The special theory of relativity
owes its origins to Maxwell's
equations of the electromagnetic
field."
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Elektromagnetisk planvåg
E y
1D
E
t
 2015
Maxwells ekvationer i vakuum
B
 E  
t
E - Elektriskt fält
B - Magnetiskt fält
t - tid
0 - permittiviteten för vakuum
0 - permeabiliteten för vakuum
ߘ - nablaoperatorn
E  0
B  0
2s    2s
 
t 2  T  x 2
2
 s
2s
 2  v2 2
t
x

Lunds Universitet
B
t
  B   o o
2s
 2 
 
 st , x 
x 2
  
FAF260
 2015
Maxwells ekvationer i vakuum
  t x

s( x, t )  A sin 2      

T




2s
2s
 v2 2
2
t
x
Lunds Universitet
E y

Bz
t
x
E y
Bz
   o o
t
x
2Ey
t 2
2 2Esy
t
22

2
1  Ey
 o o x 2
 vc2
 22E
sy
xx2
2

2Ey

 2 Bz
tx
2Ey
x
 2 Bz

   o o
tx
t 2
2
0 = permittiviteten för vakuum
0 = permeabiliteten för vakuum
c
1
 o o
0 = 8,754·10-12 As/Vm
0 = 4 · 10-7 Vs/Am
c =299792458 m/s
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Hur ser en elektromagnetiskvåg ut?
3
FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2015
FAF260
Lunds Universitet
 2015
y
Ey0
z
Bz0
x
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Elektromagnetiska vågor
FAF260
Opticks 1704
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Prismor
Ljus påverkas av materialet som det propagerar i och olika frekvenser påverkas olika.
Lunds Universitet
 2015
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Newtons experiment med prismor
Isaac Newton (1643‐1727)
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
4
FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2015
Infrarött ljus ‐ värmestrålning
FAF260
v
1
 o  r  o r

c
r r




I
Lunds Universitet
 2015
Ljushastighet och intensitet
William Herschel (1738 - 1822)
FAF260
Lunds Universitet
1  o r 2
Eo
2 o r




v – ljushastigheten
c – ljushastigheten i vakuum
I – intensiteten=energi/(tid och area)
permittiviteten för vakuum
permeabiliteten för vakuum
r=permittivitetstalet= n2
rpermeabilitetstalet
E0 ‐ Elektiska fältets amplitud
 2015
Elektromagnetiska storheter










E – elektriskt fält, B – magnetisk flödestäthet
c – ljushastigheten i vakuum
n – brytningsindex, hastigheten v=c/n
I – intensiteten=energi/(tid och area)
 – våglängden
k – vågvektorn=2
permittiviteten för vakuum
permeabiliteten för vakuum
r=permittivitetstalet= n2
rpermeabilitetstalet = 1 (för icke‐magnetiska material)
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
5