bepalen van de constante: golflengte v laserlicht

Lenneke stelde deze vraag op 05 mei 2010 om 09:18.
Hallo!

Voor natuurkunde moet ik een proef doen waarbij de constante waarde vd golflengte van laserlicht bevestigd moet worden. Deze waarde moet echter gegeven worden uit de richtingscoefficient van een lineaire trendlijn van een grafiek..En dat begrijp ik nog niet echt:( verder moet de R-kwadraat van de waarde van deze trendlijn dudien op een zeer sterk verband ??!! de volgende denkstappen heb ik gemaakt: formule: sin a=n*golflengte/d formule van de grafiek: y=ax verbouwen van 1e formule naar 'grafiek-formule' geeft: sin a=golflengte*n/d maar hoe nu verder?

alvast bedankt,

Reacties

Jan op 05 mei 2010 om 09:54

Dag Lenneke,

Je verhaal is helaas niet helemaal duidelijk.

1) beschrijf kort je proefopstelling 

2) in die proefopstelling, wat varieer je?

3) wat meet je, en waar doe je dat?

4) welke gegevens zet je waar in je grafiek?

Een afbeelding erbij kan veel verduidelijken.

Het "R-kwadraat"- verhaal is een statistische methode om de betrouwbaarste grafiek te tekenen door een aantal meetpunten.

Het komt erop neer dat hoe kleiner de afwijking R van elk meetpunt tot je grafieklijn, hoe beter je lijn bij je meetpunten past.

Groet, Jan

Lenneke op 05 mei 2010 om 15:09

hallo Jan,

Bedankt voor de reactie en uitleg van het R-kwadraat-verhaaltje! 

Om onduidelijkheden te voorkomen heb ik de hele opdracht maar even ingescand en ook een plaatje uit mijn boek van de proefopstelling.

groetjes,Lenneke

Lenneke op 05 mei 2010 om 15:43

hallo Jan,

Bedankt voor de reactie en uitleg van het R-kwadraat-verhaaltje! 



Om onduidelijkheden te voorkomen heb ik de hele opdracht maar even ingescand en ook een plaatje uit mijn boek van de proefopstelling.

groetjes,Lenneke

Bijlagen:

Jan op 05 mei 2010 om 16:20

Ik snap alleen niet wat dit lorentzkrachtverhaal met laserlicht te maken heeft??

Groet, Jan

Lenneke op 05 mei 2010 om 20:09

Hoi Jan,

Sorry:( ik haal twee proeven door elkaar. MOet namelijk twee proeven doen: 1 over bevestigen van golflengte van laserlicht en 1 over de Lorentzkracht.

bij beiden moet ik echter een grafiek maken en uit de RICHTINGSCOEFFICIENT een bepaalde waarde bepalen, en dat stukje begrijp ik niet.

voor de duidelijkheid heb ik de proef over laserlicht ook nog even bijgevoegd.

Bijlagen:

Jan op 05 mei 2010 om 21:59

Dag Lenneke,

Stel, we gaan eens naar een optrekkende auto kijken. We kunnen tijd meten, en afstand vanaf een vertrekpunt.

t(s)   0         1         2        3         4         5

s(m) 0         2         7       15        28       44

Hieruit gaan we de versnelling van de auto bepalen met behulp van de richtingscoëfficiënt (rico) van een grafiek.

Je kent (hopelijk) het verband s(t) = ½at². Gaan we dat eerst maar eens herschrijven tot een uitdrukking die a geeft als een verhouding van s en t=

$$a=\frac{2s}{t^2}$$

Laten we dan maar eens een grafiek maken met op de ene as 2s, en op de andere as t². Mijn afstandsmetingen zijn wat onzeker, die geef ik dus aan als streepjes van ongeveer 3 m lengte. Ik blijk een rechte door de oorsprong te kunnen tekenen door al deze streepjes. Hoera.  (grafiek a)

De richtingscoëfficient van deze grafiek is nu de tangens van de hoek tussen de grafiek en de x-as. Omdat mijn stapgrootte op e x- en y as niet even groot zijn kan ik dus niet zomaar de hoek in graden meten en mijn rekenmachine om de tangens ervan vragen. Een hokje op de y-as stelt 10 (m) voor, een hokje op de x-as slechts 2,5 (s²) .

Daarom gaan we vanuit een willekeurig punt van onze grafiek een rechthoekige driehoek tekenen. Ik pak even een handig punt waar de grafiek op beide assen een rond getal geeft.

(grafiek 2, rico)

De tangens van mijn hoek is dus blijkbaar

overstaande rechthoekszijde / aanliggende rechthoekszijde = 70/20 = 3,5

Feitelijk heb ik met dit quotiënt de deling $$\frac{2s}{t^2}$$ uitgevoerd. Gnehgneh, dat is dezelfde deling die ik moest uitvoeren om mijn versnelling a te bepalen.

Kennelijk was de versnelling dus gelijk aan 3,5 m/s². Omdat de grafiek een rechte is, was de versnelling héél die tijd 3,5 m/s².

Begint het begrip richtingscoëfficiënt, en het nut ervan, een beetje duidelijk te worden?

In rechte grafieken is het allemaal nog niet zó zinvol: het invullen van de formule geeft al een prima en minder omslachtig resultaat. Maar in de bijlage 3 (rico oefening) mag je eens de snelheden van een andere auto bepalen bij de start van de meting (t=0) en na 7 seconden (t=7) aan de hand van een kromme s/t grafiek.



Om je te helpen heb ik in die punten de raaklijn getekend aan onze s/t grafiek. Wordt het toch weer simpel......

Dit wat je bedoelde?

Groet, Jan

Lenneke op 06 mei 2010 om 09:58

Hoi Jan,

Hartelijk bedankt voor de duidelijke uitleg.

Ik ben even met de oefen grafiek aan de slag gegaan en kom op de volgende snelheden:

bij t=0 is de snelheid mijns insziens gewoon gelijk aan 0 want welke rico. je ook kiest: je doet altijd de rico (aantal meter/sec) x het aantal sec en het aantal sec is nog 0.

bij t=7 is de rico. 50m/2sec is 25m/s

de snelheid is dus volgens mij 25m/s = 15km/h

ik heb geprobeerd om uw uitwerking te volgen in de proef van de Lorentzkracht, op een gegeven ogenblik liep ik echter vast,

de uitwerking heb ik in de bijlage gevoegd: als u daar even naar zou willen kijken zou ik dat heel fijn vinden!

groeten, Lenneke

Jan op 06 mei 2010 om 12:28

Dag Lenneke,

Lorentzkracht kun je met een beetje goniometrie uitdrukken als functie van de hoek en de zwaartekracht op dat horizontale stukje draad.

Groet, Jan

Lenneke op 06 mei 2010 om 14:55

Hallo Jan,

0, ja: natuurlijk: daarom stond dat tekeningetje erbij!

ik heb de proef helemaal uitgewerkt, alleen vraag ik me af hoe het moet met het ' weergeven van de foutenbalkjes'  in de grafiek. Want de meetonzekerheden zijn in de waardes die gemeten zijn: dus het aantal Ampere en de hoek.

Deze waardes zijn echter helemaal verweven in alle formules: hoe kun je dan toch foutenbalkjes in de grafiek weergeven zonder alles nog eens uit te rekenen met de maximale en minimale waarde?

groeten,Lenneke



Jan op 06 mei 2010 om 18:04

Lenneke R, 6 mei 2010

alleen vraag ik me af hoe het moet met het ' weergeven van de foutenbalkjes'  in de grafiek. Want de meetonzekerheden zijn in de waardes die gemeten zijn: dus het aantal Ampere en de hoek.

Deze waardes zijn echter helemaal verweven in alle formules: hoe kun je dan toch foutenbalkjes in de grafiek weergeven zonder alles nog eens uit te rekenen met de maximale en minimale waarde?

Of wat ik nu ga zeggen statistisch helemaal verantwoord is weet ik niet, ik heb zaken tot in dit soort detail ook zelden bij de hand eerlijk gezegd. Statistiek is niet mijn sterkste punt...ahrem....

Een echt goed antwoord moet ik je daarom schuldig blijven. Wat wél duidelijk is, gezien het feit dat je meetonzekerheden in absolute waarden zijn gegeven ontkom je niet aan extra rekenwerk.

Maar ik zou in de exceltabel er 4 meetwaarden bijmaken, per meetpunt. Een met de grootste kracht gedeeld door de kleinste stroomsterkte, een met de kleinste kracht gedeeld door de grootste stroomsterkte, een met de grootste kracht gedeeld door de grootste stroomsterkte en een met de kleinste kracht gedeeld door de kleinste stroomsterkte.

De enige vraag is of al deze situaties statistisch even vaak zullen voorkomen, want ze krijgen nu wél allemaal een even grote invloed op je resultaat. Gewoonlijk verwacht je een normale verdeling (als een Gauss-verdeling -google even-) rond een gemiddelde waarde. Hoe je dat hier zou kunnen/moeten toepassen? Geen idee, sorry.

Oh ja, voor het overige ziet je uitwerking er prima uit. Een collega die vaker met dit bijltje hakt heeft mogelijk nog wel wat opmerkingen. Maar uitgaande van het feit dat je kortgeleden kennelijk de betekenis van een rico nog niet helemaal doorhad moet dit zo gewoon een dikke voldoende opleveren.

Groet, Jan

Jan op 07 mei 2010 om 14:31

Lenneke Ruissen, 6 mei 2010

bij t=0 is de snelheid mijns insziens gewoon gelijk aan 0 want welke rico. je ook kiest: je doet altijd de rico (aantal meter/sec) x het aantal sec en het aantal sec is nog 0.


Hier had ik nog even overheen gelezen. Neenee, blijkbaar heeft de grafiek op tijdstip t=0 wel degelijk een raaklijn met een richtingscoëfficiënt groter dan 0, en is de snelheid van deze auto op het moment dat ik begin te meten kennelijk groter dan 0. De rico geeft je de snelheid van de auto op dat punt, niet het quotient van de aswaarden in dat punt. Duidelijk waar je denkfout zit? Hoe steiler de grafiek, hoe groter de snelheid.

Om je snelheid te bepalen op t = 7 deelde je ook niet 66m door 7 s ≈ 9,5 m/s. Dat zou op zijn best de gemiddelde snelheid tot dat ogenblik zijn, 66 m afgelegd in 7 s.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft drie appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)