laserstraal in prisma

Barend stelde deze vraag op 30 januari 2011 om 16:08.

Hallo ik zit met enkele vragen waar ik niet wijs uit kom

Een laserstraal gaat van lucht in een prisma met tophoek alpha 30graden en brekingsindex n=1,7 De hoek van inval (tov de normaal) is 40 graden.

a. Bereken de lichtsnelheid van het laserlicht in het prisma.

b. Bereken de golflengte van het laserlicht in het prisma. Het betreft een 630nm laser.

c. Bereken de totale deviatiehoek van de laserstraal bij het passeren van het prisma.

Zou iemand mij willen helpen? Ik weet echt niet hoe ik moet beginnen.


Alvast bedankt!

 

Reacties

Jan op 30 januari 2011 om 16:31

Dag Barend,

Kun je eens beginnen met een nette bijbehorende tekening te maken en die hier als bijlage toe te voegen? Een beetje ruime graag (geen postzegeltje) , dan kunnen we er gaandeweg gegevens aan toevoegen zonder dat het één grote inktvlek wordt.

wat betreft vraag 1, gaat er bij deze quote uit wikipedia een belletje rinkelen?

http://nl.wikipedia.org/wiki/Brekingsindex

De brekingsindex van een medium is de verhouding tussen de fasesnelheid van het licht in vacuüm c en de fasesnelheid v van het licht in dat medium.

Groet, Jan

Barend op 30 januari 2011 om 22:25

bij vraag a

n=c/v

v=c/n dus 3^8 : 1,7 = 1,77^8 m/s?

bij vraag b

snap ik niet.

bij vraag c

snap ik niet.

Jan op 30 januari 2011 om 23:12

Barend, 30 jan 2011

bij vraag a

n=c/v

v=c/n dus 3^8 : 1,7 = 1,77^8 m/s?


 

beter: 3·108 : 1,7 = 1,77·108 m/s

maakt toch een heel verschil zo.

met 3^8 zou de lichtsnelheid slechts 6561 m/s bedragen.....

 

Als je b en c helemaal niet snapt, kun je dan niet beter eerst nog eens goed terug in je tekstboek duiken? Ik wil je met alle plezier helpen, maar dat voor alle golven geldt v=λ·f moet toch in dat boek staan?

Groet, Jan

Barend op 30 januari 2011 om 23:24

hoi,

 

ja dat bedoelde ik 3E8, dus het antwoord is goed van vraag a?

maar v=λ·f staat er wel in, maar hoe bereken ik dan de frequentie? want die is niet gegeven.

 

Jan op 31 januari 2011 om 00:08

Barend, 30 jan 2011

maar v=λ·f staat er wel in, maar hoe bereken ik dan de frequentie? want die is niet gegeven. 

630 nm is de golflengte in vacuüm, bij lichtsnelheid c dus.  Daarmee kun je de frequentie berekenen, want die verandert NIET in dat prisma. Daaraan kun je dan die formule toepassen voor de golfsnelheid in dat prismamateriaal.

als je even oplet bij die berekening zie je daarna waarschijnlijk vlot een snellere weg,  want als de frequentie gelijk blijft betekent bijvoorbeeld een 3 x zo lage snelheid ook een 3 x zo korte golflengte natuurlijk.

Voor vraag c pas je 2 x de wet van snellius toe, eenmaal als de straal het prisma ingaat, eenmaal als ze uittreedt. Onderweg heb je dat plaatje en wat goniometrie nodig.

Groet, Jan

Barend op 31 januari 2011 om 00:25

 

Oke dus f=v/λ --> 3E-8 /630E-9 = 4,76E-9Hz

Dan λ = v/f --> 1,77E8 / 4,76E-9 = 3,717E-7m ???

vraag c)

intrede n1.sin1=n2.sin2 --> 1.sin40=1,7.sin2

sin2 = 22 graden???

uittrede n1.sin1=n2.sin2 --> 1,7.sin1= 1.sin ???

hoe moet ik de uittrede berekenen? want er is alleen n1 en n2 gegeven en niks van hoeken?

 

Theo op 31 januari 2011 om 01:07

Barend, 31 jan 2011

 Oke dus f=v/λ --> 3E-8 /630E-9 = 4,76E-9Hz

Dan λ = v/f --> 1,77E8 / 4,76E-9 = 3,717E-7m ???

vraag c)

intrede n1.sin1=n2.sin2 --> 1.sin40=1,7.sin2

sin2 = 22 graden???

uittrede n1.sin1=n2.sin2 --> 1,7.sin1= 1.sin ???

hoe moet ik de uittrede berekenen? want er is alleen n1 en n2 gegeven en niks van hoeken?

 

Barend,

In wis- en natuurkunde wordt wel enige nauwkeurigheid in beschrijving verwacht en geen sms-taal.  Zo zul je met sin2 wel bedoelen de sinus van de tweede hoek, maar schrijf dat dan ook zo: sin φ2 of zoiets.  Vooral als je dan beweert sin2 = 22 graden staat er complete onzin. Een sinuswaarde is altijd tussen -1 en 1 . Alleen een sin-1 functie (of arcsin zoals die ook wel wordt genoemd) kan een hoek weergeven. Maar het argument is dan altijd tussen -1 en 1.

Dan zeg je:  f=v/λ --> 3E-8 /630E-9 = 4,76E-9Hz

Let eens even op de machten van 10:  E-8/E-9 . Die op elkaar delen geeft een E+1.  De lichtsnelheid is 3E+8 m/s. Dus deel je 1E+8/1E-9 = 1E+17

Dus jouw f = v/λ = 3E+8/630E-9 = 4,76E+14 Hz

>Dan λ = v/f --> 1,77E8 / 4,76E-9 = 3,717E-7m ???

In het prima met afwijkende index en daardoor golflengte:

 λ = v/f = 1,77E+8 / 4,76E+14 = 0,372E-6 = 372 nm

Nu de rest eerst maar eens even netjes opschrijven en de juiste wiskunde erop loslaten...

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft zes appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)