Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
บทท 7 : การเลยวเบน
sin
แถบมด
1,2, 3,…
แบบฝกหด
2
บทท 7 : ความเขมแสงบนฉากเลยวเบน
= 0.045
= 0.016
ความเขมแสงแถบสว างทตยภม อนดบท 1 :
ความเขมแสงแถบสว างทตยภม อนดบท 2 :
แบบฝกหด
3
บทท 7 : กาลงแยกกาลงแยก • เป#นมมทเลกทสดทสามารถแยกคลน 2 อน ออกจากกน• มมลากจากกงกลางรวสว างของคลนอนหนง ไปยงรวมดของคลนอกอน
กาลงแยก ของช องเป-ดวงกลม
1.22
คอ เสนผานศนยกลางของชองเปดวงกลม
กาลงแยก ของช องเป-ดยาวเดยว
=
คอความกวางของชองเปด
sin = 1.22
แบบฝกหด
4
บทท 7 : กาลงแยก แบบฝกหด
กาลงแยก ของช องเป-ดวงกลม
ในการทดลองการเลยวเบนฟราวน0โฮเฟอร0ผ านช องกลม นกทดลองไดใชแสงความยาวคลน 650 nm ส องผ านช องกลมเสนผ านศนย0กลาง D = 0.02 mm ไปเกดลวดลายการเลยวเบนทฉากซงห างออกไป 4 m
sin = 1.22
1. หากาลงแยก2. เสนผ านศนย0กลางวงมดวงแรก3. ถาเปลยนใหช องวงกลมมเสนผ านศนย0กลางใหญ ขน
เป#น 0.04 mm จงคานวณหาเสนผ าศนย0กลาง วงมดวงแรกของลวดลายการเลยวเบนใหม น
= 1.22
แบบฝกหด
5
บทท 7 : กาลงแยก แบบฝกหด
กาลงแยก ของช องเป-ดวงกลม
คานวณค ากาลงแยกมมทดวงตาว ามค ามมตาทสดเท ากบเท าไร เมอดวงตามเสนผ านศนย0กลาง 2 mm ความยาวคลน 500 นาโนมเตอร0ในอากาศ ส วนค าดชนหกเหของดวงตามค า 1.33
sin = 1.22
= 1.22
ค ามมทตาทสด
= ภายในดวงตา มค าดชนหกเห n :
= 1.22 !
ดงนน = 1.22
500 1.33!
2
= 0.0131 องศา
ถาวตถสองจดวางท+ระยะหางจากดวงตาประมาณ 25 cm ถามวา ระยะหางระหวางวตถท /งสองมคาเทาใด?? ท+ดวงตาสามารถแยกตาแหนงท /งสองออกจากกนได
θmin
L = 25 cm
d = ?
วตถ
วตถ
ดวงตา
$% = %
จากรป
% = 0.0131 ∗3.14180
$% ∗ 0.25 = 5.7 × 10+,
= 5.7 × 10+- .
แบบฝกหด
6
บทท 7 : การเลยวเบนของช#องเลกยาว 2 ช#อง
d a
a a ทง 2 ใหการแทรกสอด Interference
แต ละ a ใหการเลยวเบน Diffraction
sin
แถบสว#าง : แทรกสอด
แถบมด : เลยวเบน
% sin
แถบสว#าง : แทรกสอด ทบกบแถบมด : เลยวเบน แถบแรก
% sin
sin
%
= 6
แบบฝกหด
7
บทท 7 : การเลยวเบนของช#องเลกยาว 2 ช#อง แบบฝกหดช องเลกยาวค มความกวางของช อง 0.25 มลลเมตร ตาแหน งกงกลางช องเลกยาวห างกน 1 มลลเมตร จงหา1) แถบเลยวเบนอนดบแรก สามารถบรรจรวสว างแทรกสอดไดกรว 2) รวแทรกสอดใดบางหายไป
แถบมดท n = 1: การแทรกสอด แถบสว าง ท m = 4 หายไปแถบมดท n = 2: การแทรกสอด แถบสว าง ท m = 8 หายไป แบบฝกหด
8
บทท 7 : เกรตตงเลยวเบน
เกรตต /ง • มชองเปดเปนจานวน N ชอง (หรอ เสน) • มการเล /ยวเบนเกดข /นเปนจานวนมาก
d = N เสน/cm
% sin สวาง
แบบฝกหด
9
บทท 7 : เกรตตงเลยวเบน แบบฝกหด
แสงความยาวคล+น 600 นาโนเมตรตกต /งฉากบนเกรตตงเล /ยวเบนท+มจานวนเสน 600 เสนตอมลลเมตร มมท+ทาใหเกดตาแหนงสวางลาดบท+ 2 (ไมนบตาแหนงกลาง) มคาเทาใด ตอบเปนเรเดยน
แบบฝกหด
10
บทท 7 : เกรตตงเลยวเบน แบบฝกหด
แสงความยาวคล+น 632.8 nm ตกต /งกระทบเกรตตงเล /ยวเบนท+มจานวนเสน 6000 เสนตอcm หามมท+ทาใหเกดตาแหนงสวางลาดบท+ 1 และ 2 (ไมนบตาแหนงกลาง) มคาเทาใด
% sin สวาง =
sin =/
0=
1-.2
34445
= 0.379
= 2 ∗ 22.31°sin = 2/
0= 2
1-.2
34445
= 0.379*2
= 22.31°
sin - = 3/
0= 3
1-.2
34445
= 0.379*3 = 1.139 เกดไดไหม???
แบบฝกหด
11
บทท 7 : สรางแสงโพลาไรเซ โดยการใชแผ#นโพลาไรซ.
I0
I0 ความเขมของแสงไม โพลาไรซ0
I2 ความเขมของแสงหลงจากผ านแผ นโพลารอยด0แผ นสอง
I1 ความเขมของแสงหลงจากผ านแผ นโพลารอยด0แผ นแรก = 4
I1 I2
= .78 แบบฝกหด
12
บทท 7 : โพลาไรเซชน แบบฝกหด
ในการทดลองหนงเรมตนโดยใชแสงไม โพลาไรซ0ความเขม I0 = 20 W/m2 ส องผ านแผ นโพลาไรซ0สามแผ น ทมการวางตวดงรป
1. จงหาความเขมของแสงหลงจากผ านแผ นโพลารอยด0แผ นแรก I1
2. ความเขมของแสง I2 = 7.5 W/m2 มม θ1 = ?
3. ความเขมของแสง I3 = 3.75 W/m2 มม θ2 = ? θ1 θ2
I1I2 I3
I0
แบบฝกหด
13
บทท 7 : สรางแสงโพลาไรเซ โดยแสงสะทอนทมมบรวสเตอร.
θpมมบรวสเตอร หรอมมโพลาไรซ
แบบฝกหด
14
บทท 7 : สรางแสงโพลาไรเซ โดยแสงสะทอนทมมบรวสเตอร.
ตวอย#าง ในการทดลองการเกดการโพลาไรซโดยการสะทอนดวยการทดลองดงรป จงตอบคาถามตอไปน /
3
1 2
nair=1
n2
2134
56
7
1. เสนทางเดนแสงเสนทางใดทแสงเป#นแสงโพลาไรซ02. มมใดมขนาดเท ากบมมโพลาไรซ0 3. มมโพลาไรซ0มค าเท าใด เมอ n2 =1.54. ถาเปลยนตวกลางทสองแลวทดลองใหม พบว ามมโพลาไรซ0มค าเท ากบ 53 องศา จงหาค า ดชนหกเห n2 ของ
ตวกลางใหม
แบบฝกหด
15
• สถานวทยกระจายเสยงดวยความถเชงมม 80 Mrad/s ถาภาครบสญญาณวทยมค าความเหนยวนาขนาด 4 µH วงจรจะตองใชตวเกบประจมค าเท าใด
1) 39 pF 2) 3.9 pF 3) 0.39 pF4) 0.39 nF 5) 3.9 nm
เสนลวดตรงยาว l = 10 cm ถกดงใหไถลในทศทาง บนรางโลหะรปตวยดวยความเรวคงท 9 = 2 cm/s ถาความตานทานรวมของวงจร R = 5 Ω ในขณะเวลานนลวดอย ห างจากปลายรางดานตวยเป#นระยะทาง w = 40 cm และมสนามแม เหลกสมาเสมอ B = 5.0 T ในทศทาง ตงฉากกบระนาบของรางดงรป จงหาขนาดและทศทางของกระแสเหนยวนาในวงจร ทเกดจากลวดเคลอนทตดสนามแม เหลกขณะนน
w
lv
X-Axis
Y-Ax
is
1) 0.02 mA ทศตามเขมนาฬกา 2) 0.2 mA ทศตามเขมนาฬกา3) 0.02 mA ทศทวนเขมนาฬกา 4) 2 mA ทศตามเขมนาฬกา 5) 2 mA ทศทวนเขมนาฬกา
แบบฝกหด
16
d
n = 1.5 n = 1.5อากาศ
แสงความยาวคลน 600 nm เดนทางผ านแผ นแกวสองแผ นทวางห างกนเป#นระยะ d ดงรป จงหาความหนาทนอยทสด เพอใหทออกมาจากแผ นแกวมความเขมแสงนอยทสด
1) 100 nm2) 150 nm3) 200 nm4) 300 nm5) 400 nm
การทดลองวางเลนส0ทมค าดชนหกเห 1.5 บนแผ นแกวเรยบทมค าดชนหกเหค าเดยวกน ฉายแสงความยาวคลน 400 nm พบว าเกดวงแหวนนวตนดงรป จงหาว าความหนาของฟ-ลม0อากาศทเกดวงแหวนสว างท 2
1) 200 nm2) 267 nm3) 300 nm4) 400 nm5) 534 nm
แบบฝกหด
17
aL
yθ 0m =
1m =
1m = −
2m =
2m = −
aL
yθ 0m =
1m =
1m = −
2m =
2m = −
แสงความยาวคลน 400 นาโนเมตร ตกกระทบช องเป-ดเลกยาวซงมความกวาง 0.2 มลลเมตร ไปเกดรวการเลยวเบนบนฉากทวางห างออกไปเป#นระยะ 5 เมตร
• หาตาแหน งแถบมดลาดบทสอง ห างจากจดกงกลางของแถบสว างเป#นระยะทางเท าใด1. 0.01 cm2. 0.2 cm3. 1 cm4. 2 cm5. 3 cm
• หาความกวางของแถบสว างทสอง (ถดจากแถบสว างตรงกลาง)1. 0.01 cm2. 0.2 cm3. 1 cm4. 2 cm5. 3 cm
• ถาเปลยนช องเป-ด ใหกวางขนเป#น 0.4 มลลเมตร จะเกดอะไรขน1) ระยะห างระหว างแถบมดบนฉากจะแคบลง2) ความกวางของแถบสว างตรงกลางจะกวางขน3) อตราส วนความเขมแสงแถบตรงกลางกบแถบสว างทตยภมมค าเพมขน4) จะสามารถเหนจานวนแถบสว างไดมากกว าเดม 5) ไม มขอใดถก แบบฝกหด
18
ถาอตราส วนระหว างช องเป-ด a และระยะห างระหว างช องเป-ดทงสอง d มค า d/a = 4 ภายในแถบเลยวเบนอนดบแรก สามารถเกดรวสว างไดกรว 1) 5 รว
2) 6 รว3) 7 รว4) 8 รว5) 9 รว
เมอมนษย0มเสนผ านศนย0กลางของรม านตา 0.5 cm สงเกตแสงจากหลอดไฟความยาวคลน 400 nm วางห างกนเป#นระยะ 1 cm มนษย0สามารถแยกแยะหลอดไฟทงสองทระยะไกลทสดเท าใด
1) 25 cm2) 50 cm3) 75 cm4) 100 cm5) 125 cm
แบบฝกหด
19
• การทดลองการเลยวเบนของแสงความยาวคลน 550 nm ใชเกรตตง 2000 เสนต อเซนตเมตร จะเกดการเลยวเบนไดแถบสงสดกอนดบ
1) 10 อนดบ2) 9 อนดบ3) 8 อนดบ4) 7 อนดบ5) 6 อนดบ
แบบฝกหด
20
เรดาร0สาหรบระบตาแหน งของเครองบน ประกอบดวยเสาอากาศแบบวงกลม สาหรบรบคลนวทยมเสนผ านศนย0กลาง 2.0 m ปล อยคลนความถ 20 GHz ถาเครองบนสองลาอย ห างจากเสาอากาศออกไป 10km เครองบนทงสองตองอย ห างจากกนอย างนอยเท าใด เรดาร0จงจะแยกแยะไดว าเป#นสองลา
1) 12 m2) 75 m3) 92 m4) 100 m5) 122 m
กลองโทรทรรศน0อวกาศฮบเบล (Hubble space telescope) มกระจกรบแสงทมเสนผ านศนย0กลาง 2.4เมตร จะมกาลงแยก (resolution) เท าใดทความยาวคลน 500 nm
1) 2.5x10-7 rad2) 3x10-6 rad3) 2x10-5 rad4) 4x10-4 rad5) 5x10-3 rad
แบบฝกหด
21
ใชอปกรณ0วดสเปกตรมรงสทปลดปล อยออกมาจากเตาหลอมอนหนงพบว าความเขมสงสดของสเปกตรมดงกล าวอย ทค าความยาวคลน 1.16 ไมโครเมตร ใหหาอณหภมของเตาหลอม
1) 1250 K2) 2500 K3) 5000 K4) 10000 K5) 775 K
ดาวฤกษ0ดวงหนงเปล งแสงโดยมสเปกตรมการแผ รงสของวตถดาตามรป ดาวดวงนมอณหภมทผวเท าใด
1) 3200 K2) 4300 K3) 5800 K4) 6700 K5) 7600 K
แบบฝกหด
22
• เราใชความรในเรองใด ในการหาอณหภมของวตถดา จากขอมลสเปกตรมการแผ รงสของวตถดานนๆ
1) Newton’s law2) Faraday-Lenz’ law3) Gauss’s law4) Biot-Savart’s law5) Wein displacement law
• ดาวซรอส (Sirius A) เป#นดาวฤกษ0สนาเงนทส องสว างทสด อย ในกล มดาว canis major มค า λ = 290 จะประมาณค าอณหภมทผวดาวไดเท าใด ถากาหนดให < = 2.91 × 10+- =
1) 4000 K2) 5000 K3) 6000 K4) 8000 K5) 10000 K
แบบฝกหด
23
ขอใดกล าวถงวตถดาไม#ถกตอง
1) วตถดาปลดปล อยและดดกลนคลนแม เหลกไฟฟwาไดทกความยาวคลน2) วตถดาปลดปล อยคลนแม เหลกไฟฟwาทมความเขมของสเปคตรมแตกต างกนในแต ละความถ3) ความยาวคลนของรงสทเท ากนย อมใหความเขมของการแผ รงสจากวตถดาทเท ากนดวย4) วตถดาทมอณหภมสง จะปลดปล อยคลนแม เหลกไฟฟwาทความยาวคลนตา5) สเปคตรมของวตถดาขนอย กบอณหภมของวตถดา
แบบฝกหด
24
จงบอกทศของแรงท+ทากบลวดตวนา B1) พงข /น2) พงลง3) พงเขาหากระดาษ4) พงออกจากกระดาษ5) ไมมแรงกระทา
IA
IB
A
B
รปดานล างแสดงบรเวณทมกระแสไฟฟwาไหลในแนวทตงฉากกบระนาบกระดาษ โดยจด แทนทศของกระแสทพ งออกจากระนาบกระดาษ และ กากบาท แทนทศของกระแสทพ งเขาระนาบกระดาษโดยมค ากระแสไฟฟwาระบไวในรป ค าของ ∮ ? . %@ หรอค าอนทเกรตของผลคณสเกลาร0ของสนามแม เหลกบนเสนวงป-ด C ทสมมตขนน เท ากบเท าใด ×
1) BCC 2) 2BCC
3) 5BCC 4) 8BCC
5) 15BCCแบบฝกหด
25
คอยล0ทาจากลวดตวนาพนเป#นจานวน 100 รอบ รปสเหลยมจตรส มพนท 100 ตารางเซนตเมตรมสนามแม เหลกสมาเสมอผ านตงฉากกบระนาบคอยล0 ถาสนามแม เหลกเพมขนสมาเสมอจาก 1.0 เป#น 2.0 Tในช วงเวลา 0.2 วนาท
1. ขนาดของการเปล+ยนแปลงของฟลกซแมเหลก ΔΦFเปนก+ T.m2
1) 0.01 2) 0.1 3) 1.04) 10.0 5) 100
2. ขนาดของแรงเคลอนไฟฟwาเหนยวนาทเกดขน เป#นกโวลต0
1) 0.005 2) 0.05 3) 0.54) 5 5) 50
3. ถาต อวงจรกบความตานทาน 10 Ω กระแสไฟฟwาทไหลผ านตวตานทาน เป#นกแอมแปร0
1) 0.005 2) 0.05 3) 0.54) 5 5) 50
แบบฝกหด
26
เครองกาเนดไฟฟwากระแสสลบอย างง าย ใชการหมนของขดลวดตดผ านสนามแม เหลกสมาเสมอถาสนามแม เหลกมขนาด 60 mT และใชขดลวดรปสเหลยมจตรสยาวดานละ 50 cm จานวน 50 รอบ หมนขดลวดดวยความเรวเชงมม 314 rad/s
1. แรงเคลอนไฟฟwาเหนยวนาระหว างปลายทงสองของขดลวดจะมค าสงสดกโวลต0
1) 100 2) 150 3) 200 4) 240 5) 350
2. แรงเคลอนไฟฟwาเหนยวนาระหว างปลายทงสองของขดลวดจะมความถก Hz
1) 37.7 2) 50 3) 60 4) 70 5) 377
แบบฝกหด