Bestäm hastighet för avdunstning med optik (Fysik/Universitet)

Hur tjock är såphinnan när intensiteten för det reflekterade ljuset har ett maximum? Det bör bli ett uttryck där våglängden ingår.

Hur tjock är såphinnan när intensiteten för det reflekterade ljuset har ett minimum? Det bör bli ett uttryck där våglängden ingår.

såhär?

Na5a skrev:

såhär?

Ja. Hur stor är skillnaden mellan ett I_max (eller I_min) och nästa?

en våglängd?

Ja. Hur lång tid tar det för att det skall avdunsta så mycket såpvatten, att såphinnans tjocklek minskar med en våglängd?

Smaragdalena skrev:
Ja. Hur lång tid tar det för att det skall avdunsta så mycket såpvatten, att såphinnans tjocklek minskar med en våglängd?

Jag kommer inte på det tyvärr, jag hänger inte helt med

Då formulerar jag frågan lite annorlunda:

Titta på diagrammet. Hur lång tid tar det från ett intensitesmaximum till nästa (eller minimum, det blir samma svar)?

jaha okej, 4s

Edit: Perioden är alltså 4s

Ja. Varför varierar intensiteten för det reflekterade ljuset? Vad beror det på? (Det står i uppgiftstexten.)

för att den avdunstar

Så hastigheten för avdunstningen är 4s? Är det svaret på hela uppgiften?

Jag förstår inte hur man ska tänka på denna uppgift, hur kan all givna info ha ett samband med tjockleken. Jag har svårt att visualisera problemet. Det här är en skiss om jag har tror det ser ut:

Nyckelordet är avdunsta - det står att såpvattnet avdunstar, så att såphinnan blir tunnare och tunnare. Ibland är såphinnans tjocklek lika med ett heltal gånger ljusets våglängd, så blir det konstruktiv interferens d v s intensiteten för det reflekterade ljuset år maximal, och ibland är såphinnans tjocklek lika med ett udda antal halva våglängder, och då blir det destruktiv interferens, d v s intensiteten för det reflekterade ljuset är 0. Kommer du vidare med uppgiften? Vad är det man frågar efter?

Man frågar efter hur snabbt det avdunstar, men det känns för enkelt att svaret ska bara kunna utläsas direkt från diagrammet. Varför har de gett så mycket info, jag vet inte hur all info relaterar till varandra

Na5a skrev:
Man frågar efter hur snabbt det avdunstar, men det känns för enkelt att svaret ska bara kunna utläsas direkt från diagrammet. Varför har de gett så mycket info, jag vet inte hur all info relaterar till varandra

Frågan är vad hastigheten är av hur snabbt såphinnans tjocklek minskar (som du själv skrev det i trådens rubrik).

"Fyra sekunder" är inte en hastighet.

Okej så nu vet jag att:

perioden T = 4s, och infon given.

Men jag vet inte hur jag ska börja, kan jag få något tips?

Na5a skrev:

kan jag få något tips?

Behövs det verkligen något utöver vad du redan fått här?
Att tjockleken minskar med en halv våglängd i fyra sekunder?

Obs: $\lambda/2$ inuti såphinnan.

Jag vet inte om det beror på den sena tiden, men det här är genuint det enda jag förstår :(

Det är typ en miljard gånger långsammare.

Pieter Kuiper skrev:
Det är typ en miljard gånger långsammare.

Hur får du det värdet?

Jag försöker förstå dina uträkningar. Det är nästan omöjligt att tolka dem, åtminstone för mig.

n = c/v, vad betyder det i det här fallet? För mig ser det ut som en kemi-formel, fast felaktig (c = n/v skulle ge n = cv).

Vad betyder n = 132? Sedan verkar du ha skrivit upp ringens radie och ljusets våglängd.

Därefter kommer ett par formler som verkar relevanta för den här uppgiften, samband mellan såphinnans tjocklek vid minimum och maximum för intensiteten för det reflekterade ljuset.

Vad är det du har räknat ut på nästa rad? Hur får du fram enheten m/s?

Jag hoppas att det här blir en mer detaljerad början av lösning. Men jag förstår inte hur det här ska kopplas med tjockleken

Aha, n står för brytningsindex och i formeln n = c/v är c ljusets hastighet i vacuum och v ljusets hastighet i mediet. Lurigt att samma tre bokstäver kan betyda så olika sker! För mig handlar det om substansmängd, koncentration och volym.

Nej, brytningsindex för såphinnan är inte 132, utan 1,32.

Hur stor är skillnaden i såphinnans tjocklek mellan ett intensitetsmaximum och nästa? Denna skillnad beror på att lite såpvatten har avdunstat.

jag tolkar det som konstruktiv interferens, och jag vet att det är 4s mellan de. Formeln är 2*n*t.

Av grafen vet jag att första Imax är vid 2s, och nästa på 6s.

skillnaden är därför : 2*1.32*6 - 2*1.32*2 = 15.84 - 5.28

Na5a skrev:
jag tolkar det som konstruktiv interferens, och jag vet att det är 4s mellan de. Formeln är 2*n*t.

Av grafen vet jag att första Imax är vid 2s, och nästa på 6s.

skillnaden är därför : 2*1.32*6 - 2*1.32*2 = 15.84 - 5.28

Vilken enhet? Spelar inte ljusets våglängd någon roll?

Smaragdalena skrev:
Na5a skrev:
jag tolkar det som konstruktiv interferens, och jag vet att det är 4s mellan de. Formeln är 2*n*t.

Av grafen vet jag att första Imax är vid 2s, och nästa på 6s.

skillnaden är därför : 2*1.32*6 - 2*1.32*2 = 15.84 - 5.28

Vilken enhet? Spelar inte ljusets våglängd någon roll?

Tjocklek: 2nt = (m + 1/2) $λ$

vid första Imax:

(1 + 1/2)λ m

Vid andra Imax:

(2 + 1/2)λ m

2.5λ - 1.5λ = λ m

Försvann brytningsindex ur beräkningarna?

Hur stor volym såpvatten har alltså avdunstat på 4 sekunder?

Var ska brytningsindexet vara i och med att formeln är 2nt = (m+1/2)λ?

Är det t jag söker? så att formeln blir (m+1/2)λ / 2n

Vid tiden t = 0 har såphinnan en viss tjocklek, som gör att det blir destruktiv interferens mellan det ljus som reflekteras av vätskans övre yta och det ljus som reflekteras från vätskans undre yta.

Vätskan avdunstar med konstant hastighet.

När t = 2 har så mycket av vätskan avdunstat, så att såphinnan är tunnare. Nu är det konstruktiv interferens mellan det ljus som reflekteras av vätskans övre yta och det ljus som reflekteras från vätskans undre yta.

När t = 4 har ännu mer av vätskan avdunstat, så att det blir destruktiv interferens mellan det ljus som reflekteras av vätskans övre yta och det ljus som reflekteras från vätskans undre yta.

Är du med så långt?

ja, jag hänger med här

Hur tjock är såphinnan, när det blir (t ex) konstruktiv interferens, d v s I_max?

Vid Imax bör det bli: 2nt = (m+1/2) $λ$

Vad betyder n, t och m? Jag utgår från att λ är våglängden.

n är brytningsindex, t är tiden och m är ett heltal som anger om det är första, andra, tredje, etc konstruktiva interferenset

Tiden skall inte ingå i uttrycket. Jag tor att du ahr skrivit upp uttrycket jag tänker på högre upp i tråden.

Smaragdalena skrev:
Tiden skall inte ingå i uttrycket. Jag tor att du ahr skrivit upp uttrycket jag tänker på högre upp i tråden.

Är det (m+1/2) $λ$ som ska istället ingå?