Bølger og stråling, kapittel 4

Bølger er transport av energi, uten at det flyttes masse. Denne energien kommer fra bølgekilden. En bølge vil bre seg med konstant fart fra stedet det starter.

Bølgelengde er avstanden mellom to nabobølgetopper. Bølgelengden for en lydbølge er lik avstanden mellom to fortettinger eller mellom to fortynninger.

Frekvens er antall svingninger bølgen gjør per sekund. Måleenheten for frekvens er Hertz (Hz). Frekvens = antall svingninger : tid

Bølgefarten sier noe om hvor langt bølgetoppene forplanter seg på ett sekund. Bølgefart = frekvens x bølgelengde

Amplitude er høyden på en bølge. En bølge med stor amplitude vil kunne overføre mer energi enn en bølge med liten amplitude.

En periode er tiden det tar for et punkt på en bølge å gå gjennom en hel svingning.

En mekanisk bølge er en bølge som brer seg gjennom faste stoffer, væske og gass. I en mekanisk bølge påvirker partikler hverandre slik at de svinger frem og tilbake rundt et nullpunkt.

Tversbølger er en bølge der molekylene svinger vinkelrett på bølgeretningen.

Langsbølge er en bølge der molekylene oscillerer pararellt med bølgeretningen.

Lyd oppstår ved fortettninger og fortynninger i luftmolekyler.

Det vi oppfatter som lyd er når trommehinnen svinger i takt med svingningene i lydbølgene vi fager opp. Disse blir omdannet til nerveimpulser som går til hørselssenteret.

Fortetting og fortynning er små trykkvariasjoner. Fortettninger oppstår for eksempel når en gitarstreng svinger til den ene siden, slik at luftmolekylene på den siden blir presset sammen. På den andre siden blir det etterlatt fortynning av luftmolekylene.

Lydfarten er det samme som bølgefarten til en bølge. Lydfarten sier noe om hvor fort fortettningene brer seg utover.

En lys tone oppstår når det er kort avstand mellom fortettningene og frekvensen er høy.

En mørk tone oppstår når det er lang avstand mellom fortettningene, slik at frekvensen blir lavere.

Hva er refleksjon? Refleksjon oppstår når en bølge treffer en flate og kastes tilbake. Innfallsvinkelen = refleksjonsvinkelen Innfallsloddet = normalen

Bryting er når et bølgetog treffer et annet stoff, noe vil reflekteres og beholde lik bølgelengde og bølgehastighet. Resten vil gå videre med ny bølgelengde, ny bølgehastighet og skifte retning. Dette er det vi kaller bryting.

Interferens er at to bølger på samme sted, til samme tid danner et nytt bølgemønster som er lik summen av utslagene til hver bølge. Bølgetopp + Bølgetopp = Dobbel amplitude Bølgebunn + Bølgebunn = Dobbel amplitude Bølgetopp + Bølgebunn = Kansellerer hverandre, og bølgene «slukkes»

Bøyning av en bølge oppstår når bølgen møter en hindring eller går gjennom en smal spalte.

Synlig lys er noen av de bølgelengdene vi kan oppfatte.

En stående bølge er svingebevegelser der hvert punkt som svinger beveger seg opp og ned. En slik bølge dannes når bølger med lik frekvens og motsatt retning møtes. Disse bølgene flytter seg ikke i rommet.

En node er et punkt på en stående bølge der amplituden er lik null.

Elektromagnetiske bølger, EM-bølger, er transport av energi i form av bølger. Disse bølgene trenger ikke et stoff å bre seg i og har elektriske og magnetiske egenskaper. Det aller meste av EM-stråling kommer fra sola.

Det elektromagnetiske spekteret er typene elektromagnetiske bølger ordnet etter bølgelengde og frekvens.

Radiobølger er elektromagnetiske bølger som brukes i trådløs kommunikasjon, navigasjon og radar.

Mikrobølger er elektromagnetiske bølger som brukes i mikrobølger, i radarer og elektronisk kommunikasjon. Mikrobølger kan reflekteres, brytes, interfereres og polariseres.

Infrarød stråling er elektromagnetiske bølger, måling av infrarød stråling kan vise hvor varmt et legeme er. Infrarød stråling er usynlig for det menneskelige øyet, men kan oppfattes av mange dyr som bruker det til blant annet jakt.

UV-stråling er elektromagnetiske bølger og er en del av solens elektromagnetiske spektrum. UV-stråling deles inn i tre forskjellige grupper, hvilken gruppe det er i avhenger av bølgelengden. UVC-stråling = Absorbert av atmosfærens ozonlag. Blir benyttet som desinfeksjon og er bakteriedrepende. UVB-stråling = 10% når jordens overflate. Kan forårsake rød og irritert hud. UVA-stråling = Når for det meste jordoverflaten. Har beskjeden skadeeffekt.

Røntgenstråling er en type elektromagnetisk stråling som oppstår som bremsestråling og ved karakteristisk stråling, altså linjespekter-delen av et røntgenstrålingsspektrum, fra eksiterte atomer. Røntgenstråling brukes for å ta bilder av innsiden av kroppen.

Gammastråling er energirik stråling fra radioaktive atomkjerner, det består av fotoner, og oppstår ved endring i strukturen til atomkjernene. Dersom man utsettes for store mengder gammastråling, så vil dette være helseskadelig, men denne egenskapen brukes til å drepe kreftceller og for ulike teknologiske formål.

Et kontinuerlig spekter inneholder stråling med alle bølgelengder av den synlige delen av det elektromagnetiske spekteret. Direkte sollys.

Emisjonsspekter er strålingen som sendes ut når elektroner i et eksitert atom hopper tilbake til grunntilstanden. Et emisjonsspekter inneholder bare noen bølgelengder og vi ser bare enkelte fargede linjer. Varm gass.

Et absorpsjonsspekter dannes når lys absorberes av stoffet som lyset går igjennom eller reflekteres fra. Kald gass.

Hvitt lys er en blanding av elektromagnetiske bølger med ulik bølgelengde.

Ioniserende stråling er stråling som har så mye energi at den kan slå ut elektroner av atomer og molekyler, slik at de blir til ioner. De blir til ioner fordi da er det overskudd av en av ladningene. UVC-stråling, røntgenstråling, gammastråling, alfa-stråling og beta-stråling er ioniserende stråling.

Det finnes to ulike typer strålekilder, ioniserende og ikke-ioniserende. Et røntgenapparat er et eksempel på en ioniserende strålekilde, mens laser er et eksempel på en ikke-ioniserende strålekilde.

Informasjonen vi får fra EM-stråling fra verdensrommet er hvordan stjerner, galakser og universet har blitt til. Denne informasjonen får vi ved hjelp av radioteleskoper fordi dette tar opp radiostråling som slippes gjennom atmosfæren, slik at vi kan observere det fra jordoverflaten.

Bare ved å se på en stjerne kan vi få informasjon om både temperatur, dette ser vi ved hjelp av fargen på stjernen, og avstand, dette ser vi ved å se på styrken til lyset.

Forskjellen mellom disse er at mekanisk stråling oppstår på grunn av mekaniske handlinger, som vibrasjoner. Mens elektromagnetisk stråling/bølger er bølger som er skapt av oscillerende elektriske og magnetiske felt.

Når et svingesystem blir påvirket av en periodisk kraft med samme frekvens som systemets egenfrekvens, blir det resonans.

Når et atom absorberer energi, så vil et eller flere elektroner få høyere energi dersom det blir truffet av nøyaktig lik mengde energi som det er mellom energinivåene. Da vil de hoppe ut i et elektronskall lengre ute, elektronet er da veldig ustabilt og vil fort falle tilbake til grunntilstanden og sender ut energien, fotoner, som lys (emisjon).