8 svar
100 visningar
boshe04 99
Postad: 31 mar 14:27

Vridmoment

Hej! Hade behövt hjälp med denna uppgiften:

En stråle ljus med våglängd 550 nm och effekt 50 mW passera genom en skiva av safir utan att absorberas. Om tjockleken på skivan är 5 mm, vad är den högsta vridmoment som kan skapas av ljuset.

Vet att vridmoment beräknas genom M=F * r

Där F är kraften och r avståndet till vridpunkten. Avståndet i detta fallet är väl 5mm? Därav tänker jag att det endast är kraften jag behöver beräkna. Däremot förstår jag ej hur jag ska räkna kraften? 

Pieter Kuiper Online 7529
Postad: 31 mar 14:40

Svårt.

Min gissning: det är fotonernas spin som utöver vridmoment.

Men jag kan för lite för att säga något om hur tjockleken skulle påverka.

(Sedan finns också detta med strålars orbitala moment, men det är ganska nytt, typ senaste decenniet att det forskas om det.)

D4NIEL 2629
Postad: 31 mar 17:15

Jag tror att de vill att du ska beräkna maximal avlänkning och impulsändringen, annars blir det för komplicerat för gymnasienivå. Finns det någon bild till uppgiften?

Pieter Kuiper Online 7529
Postad: 31 mar 18:34 Redigerad: 31 mar 18:36

Ja, det är för komplicerat för gymnasiet.

Men jag kom på något: safir är dubbelbrytande. Med lämplig orientering av kristallens optiska axel kan man med en viss tjocklek av plattan få högervridande polarisation till vänstervridande polarisation. Och det borde då ge vridmoment på plattan.

boshe04 99
Postad: 1 apr 12:26

Nej, det finns ingen bild till uppgiften:/

Hur ska jag beräkna maximal avlänkning och impulsändringen?

Det du skrev Pieter lät jättekomplicerat. Förstår ej hur du menar att jag ska räkna?

Pieter Kuiper Online 7529
Postad: 1 apr 13:17 Redigerad: 1 apr 13:17
boshe04 skrev:
Förstår ej hur du menar att jag ska räkna?

Om du går på gymnasiet ska du inte göra någonting.

Om detta är en uppgift som du fått i en universitetskurs i optik på mastersnivå borde det räcka med den ledning som jag gav. Om inte, ska du läsa din bok (till exempel Hecht) för att förstå vad jag skrev, göra ett försök till lösning och återkomma med specifika frågor. Be i så fall moderatorerna att flytta tråden.

boshe04 99
Postad: 1 apr 15:31 Redigerad: 1 apr 15:32

Jag läser upp mina betyg på distans (fysik 2) och hittade den uppgiften bland olika seminariefrågor, som vi fått tilldelade. 

Pieter Kuiper Online 7529
Postad: 1 apr 17:15 Redigerad: 1 apr 17:34
boshe04 skrev:

hittade den uppgiften bland olika seminariefrågor 

Då låter det som en diskussionsfråga?

Och då är första frågan som ska diskuteras varför det skulle uppstå någon vridmoment överhuvudtaget. Eller ska svaret vara "noll"?

Ge nyanserade och välutvecklade resonemang i ett x-antal led för betyget A.


D4NIEL 2629
Postad: 1 apr 22:26 Redigerad: 1 apr 23:12

Om man vet att ljuset för med sig en rörelsemängd kan man tänka sig att det slår in en impuls på ena sidan och skjuts iväg en impuls på andra sidan. Uppenbarligen har impulsen flyttats i sidled så någon form av interaktion med skivan har skett. Det finns också en maximal längd man kan förflytta impulsen i sidled. Vidare kan en impuls ses som en kraft gånger en tid.

Men det är som sagt svårt att veta vilken effekt läraren tänkt sig.

Svara Avbryt
Close