Faculteit Biomedische Technologie. 9 april 2018, 18:00-21:00 uur

Vergelijkbare documenten
Faculteit Biomedische Technologie. 28 januari 2016, 18:00-21:00 uur

Faculteit Biomedische Technologie. 5 november 2015, 9:00-12:00 uur

Faculteit Biomedische Technologie Tentamen OPTICA (8N040) 16 augustus 2012, 9:00-12:00 uur

Faculteit Biomedische Technologie Tentamen OPTICA (8N040) 26 juni 2012, 14:00-17:00 uur

Faculteit Technische Natuurkunde Tentamen OPTICA voor BMT (3D010) 22 juni 1999, 14:00-17:00 uur

Faculteit Technische Natuurkunde Proeftentamen OPTICA voor BMT (3D010) 8 maart 1999, 14:00-17:00 uur

TENTAMEN. x 2 x 3. x x2. cos( x y) cos ( x) cos( y) + sin( x) sin( y) d dx arcsin( x)

Tentamen Optica. 20 februari Zet je naam, studentennummer en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 6 opgaven eerst eens door.

Technische Universiteit Eindhoven

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURKUNDE. Kenmerk: /vGr. Datum: 24 juli 2000 TENTAMEN

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Tentamen Optica. 19 februari 2008, 14:00 uur tot 17:00 uur

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURKUNDE. Kenmerk: /Gor/Hsa/Rrk. Datum: TENTAMEN

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

Uitwerkingen Tentamen Optica

(B) L_- Tentamen optica en optisch waarnemen

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2019 TOETS APRIL 2019 Tijdsduur: 1h45

, met ω de hoekfrequentie en

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURWETENSCHAPPEN. Opleiding Technische Natuurkunde TENTAMEN

Tentamen. Elektriciteit en Magnetisme 1. Woensdag 20 juni :00-12:00. Leg je collegekaart aan de rechterkant van de tafel.

Uitwerkingen Hertentamen Optica

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2013 TOETS APRIL :00 12:45 uur

Hertentamen Optica,11 april 2016 : uitwerkingen

Langere vraag over de theorie

Uitwerkingen tentamen Optica

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1

Oefeningenexamen Fysica 2 1ste zit

Uitwerkingen tentamen optica

Schriftelijk examen: theorie en oefeningen Fysica: elektromagnetisme

Schriftelijk examen 2e Ba Biologie Fysica: elektromagnetisme

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURWETENSCHAPPEN Opleiding Technische Natuurkunde TENTAMEN

Tentamen E&M 13-mei-2004

Uitwerkingen Tentamen Optica

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2018 TOETS 1

Tentamen. Elektriciteit en Magnetisme 1. Woensdag 22 juni :00-12:00. Schrijf op elk vel uw naam en studentnummer. Schrijf leesbaar.

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME

Schriftelijk examen: theorie en oefeningen Fysica: elektromagnetisme

Langere vraag over de theorie

****** Deel theorie. Opgave 1

Deeltoets II E&M & juni 2016 Velden en elektromagnetisme

. Vermeld je naam op elke pagina.

Schriftelijk examen: theorie en oefeningen Fysica: elektromagnetisme

Tentamen Elektromagnetisme 1 (NS-103B)

Elektromagnetische veldtheorie (121007) Proeftentamen

Tentamen Golven en Optica

1 ELECTROSTATICA: Recht toe, recht aan

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2012 TOETS APRIL uur

Naam: Klas: Toets Eenvoudige interferentie- en diffractiepatronen VWO (versie A)

Augustus blauw Fysica Vraag 1

Augustus geel Fysica Vraag 1

Schriftelijk examen: theorie en oefeningen Fysica: elektromagnetisme

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Examen Elektromagnetisme 3 (3NC30) donderdag 5 juli 2012 van 14u00-17u00

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Opgave 1. Voor de grootte van de magnetische veldsterkte in de spoel geldt: = l

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2018 theorietoets deel 1

Inleiding Optica (146012).

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2014 theorietoets deel 1

Begripsvragen: Elektrisch veld

Eindronde Natuurkunde Olympiade practicumtoets deel: Omvallend melkpak

1. Langere vraag over de theorie

Hertentamen Optica. 20 maart Zet je naam, studentennummer en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 6 opgaven eerst eens door.

1 Overzicht theorievragen

FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE Afdeling Kwantitatieve Economie

Woensdag 30 augustus, uur

Hoofdstuk 3: Licht. Natuurkunde VWO 2011/

Voorblad bij tentamen - Optica 3BOX1

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Examen Elektromagnetisme 3 (3NC30) donderdag 30 juni 2011 van 14u00-17u00

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2017 TOETS APRIL :00 12:45 uur

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2014 TOETS APRIL uur

Uitwerkingen Hertentamen Optica

Elektro-magnetisme Q B Q A

De snelheid van de auto neemt eerst toe en wordt na zekere tijd constant. Bereken de snelheid die de auto dan heeft.

1. 1 Wat is een trilling?

Labo Fysica. Michael De Nil

NATUURKUNDE KLAS 5. PROEFWERK H8 JUNI 2010 Gebruik eigen rekenmachine en BINAS toegestaan. Totaal 29 p

Polarisatie. Overig Golven, Polarisatie,

Tentamen Fysica: Elektriciteit en Magnetisme (MNW en SBI)

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Examen Elektromagnetisme 3 (3NC30) donderdag 14 april 2011 van 9u00-12u00

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2015 TOETS APRIL :00 12:45 uur

Tentamen Fysica: Elektriciteit en Magnetisme (MNW)

1 f T De eenheid van trillingstijd is (s). De eenheid van frequentie is (Hz).

Tentamen Elektromagnetisme (NS-103B)

Langere vraag over de theorie

Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 4: Lineaire regressie

Hoofdstuk 22 De Wet van Gauss

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELUK ONDERWIJS IN 1979 , I. Dit examen bestaat uit 4 opgaven. " '"of) r.. I r. ',' t, J I i I.

Hertentamen Elektromagnetisme: Theorie (NS-107B)

Uitwerking- Het knikkerbesraadsel

I A (papier in) 10cm 10 cm X

Bepaling van de diameter van een haar

Geometrische optica. Hoofdstuk Principe van Huygens. 1.2 Weerkaatsing van lichtgolven.

NATUURKUNDE 8 29/04/2011 KLAS 5 INHAALPROEFWERK HOOFDSTUK

Opgave 1 Vervormd vierkant kristal en elektronische structuur (totaal 24 punten)

VLAKKE PLAATCONDENSATOR

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur).

Dit tentamen bestaat uit vier opgaven. Iedere opgave bestaat uit meerdere onderdelen. Ieder onderdeel is zes punten waard.

7 College 01/12: Electrische velden, Wet van Gauss

Voortgangstoets NAT 4 HAVO week 11 SUCCES!!!

Transcriptie:

Faculteit Biomedische Technologie Tentamen ELEKTROMAGNETISME en OPTICA (8NC00) 9 april 2018, 18:00-21:00 uur Opmerkingen: 1) Het is toegestaan gebruik te maken van het uitgedeelde formuleblad. Het is ook toegestaan om gebruik te maken van eigenhandig geschreven aantekeningen; maximaal twee kantjes A4- formaat. 2) Het aantal punten dat per vraag te verdienen valt is achter de vraag weergegeven tussen haakjes. Met het optica gedeelte en met het elektromagnetisme gedeelte zijn in totaal (bijna) evenveel punten te verdienen. 3) Uw antwoorden dienen bondig te zijn en geformuleerd in lopende zinnen. Vermijd excessief en exclusief gebruik van formules en/of vergelijkingen. 4) Gebruik een antwoordvel voor de opgaven Optica (1-4), en een nieuw antwoordvel voor de opgaven Elektromagnetisme (5-7). 5) Na afloop van het tentamen ALLE papieren inleveren: antwoordvellen, kladbladen, opgaven, en formuleblad. 6) De antwoorden van de opgaven worden na afloop op Canvas gezet. - 1 -

Opgave 1. Ja/nee Beantwoord de volgende drie vragen met ja of nee en geef daarbij een korte argumentatie. Bij een goed antwoord met goede argumentatie krijgt men per vraag 1 punt. Bij een ernstige fout in de argumentatie worden geen punten toegekend. Voor een correct antwoord zonder argumentatie wordt slechts 0.5 punt toegekend. 1.1. Ontstaan sferische aberraties van een lens doordat het lensmateriaal een andere brekingsindex heeft voor andere golflengtes? 1.2. Is de eenheid van de Poynting-vector W/m 2? 1.3. Kun je met een half-lambda plaatje de polarisatierichting van lineair gepolariseerd licht aanpassen? Opgave 2. Geometrische optica en microscopie 2.1. Een traditionele microscoop (geen oneindig-objectief) bevat een objectief met een vergroting van 40x. De tubuslengte van deze microscoop is 16 cm. Wat is de brandpuntsafstand van het objectief wanneer we dat als één enkele lens beschouwen? (0.5) Wanneer je bij de vorige opgave geen antwoord had, gebruik dan in de vervolgopgaves een aangenomen waarde van 7 mm. 2.2. Wat is de afstand van deze objectieflens tot het preparaat tijdens normaal gebruik? (0.5) 2.3. In onze microscoop bestaat de objectieflens uit twee lensdelen tegen elkaar, de bovenste van fluoriet met n = 1.44 en de onderste van kwarts met n = 1.54, zie schematische tekening hiernaast waarop ook twee bekende kromtestralen zijn aangegeven. Wat moet de ontbrekende kromtestraal van de fluorietlens zijn om de totale brandpuntsafstand berekend bij de vorige vraag te bereiken? Ga ervan uit dat beide lensdelen losse dunne lenzen zijn met een minieme, in dikte te verwaarlozen, luchtspleet ertussen. (2) fluoriet n = 1.44 kwarts n = 1.54 Radius X mm Radius 8 mm Radius 4 mm 2.4. We willen nu met deze microscoop details waar kunnen nemen van 1 µm groot. Wat is de minimale doorsnede van de objectieflens om deze details zichtbaar te kunnen maken bij een optimale instelling van de microscoop? Neem aan dat we zichtbaar licht met een golflengte van 500 nm gebruiken en dat de beeldkwaliteit beperkt wordt door diffractie. (2) Opgave 3. Interferentie en buiging 3.1. De vergelijking voor het spletenpatroon van N identieke spleten bevat twee termen, welke van deze twee is de diffractieterm en welke de interferentieterm? Waar kun je dit aan zien? (1) 3.2. Monochromatisch groen licht (λ = 500 nm) valt op een patroon van drie spleten met onderlinge afstand 4 μm en spleetbreedte 1 μm. Onder welke hoek met de optische as vinden we het eerste minimum van dit patroon? (2) - 2 -

Opgave 4. Polarisatie 4.1. In onderstaand figuur staat een dubbelbrekend prisma geschetst dat gebruikt wordt om het inkomende (ongepolariseerde) licht te splitsen in twee paden, waarbij de rechtdoorgaande straal volledig lineair gepolariseerd is, vooralsnog met onbekende polarisatierichting. Het materiaal is calciet met n o = 1,658 en n e = 1,486. De optische as staat in beide helften loodrecht op het vlak van dit papier, aangegeven met een rode punt. A B of α Lucht Hoe heet dit type prisma en van welk optisch verschijnsel maakt het gebruik om op het scheidingsvlak de loodrechte polarisatiecomponenten te splitsen? (1) 4.2. De inkomende straal komt loodrecht met het oppervlak binnen. Geef in algemene termen (van n o en n e ) de kritische hoek van de horizontale en verticale polarisatierichting. We noemen verticaal, en horizontaal. Bereken tevens de getalswaarden (in graden) voor het geval van calciet. (1.5) 4.3. Voor welke hoeken α van het snijvlak (in graden) zal dit prisma in dit geval zijn rol kunnen vervullen? Wat wordt dan de polarisatierichting van de rechtdoorgaande straal? (1.5) 4.4. Er valt nu circulair gepolariseerd licht in op het prisma. Wat wordt nu de polarisatietoestand van het rechtdoorgaande licht? Wat kunt u zeggen over de polarisatietoestand van het licht als het zich tussen de punten A en B bevindt? (1) - 3 -

GA NA OPGAVE 4 VERDER OP EEN NIEUW ANTWOORDVEL!! Opgave 5. Elektrostatica 5.1. Twee puntladingen met tegengesteld teken Neem een systeem met twee puntladingen op de x-as. De twee ladingen hebben een tegengesteld teken: een lading +q op xy-positie ( a, 0) een lading q op xy-positie (+a, 0) (a) Welke naam heeft zo n systeem van ladingen? (0.5) (b) We willen de elektrostatische energie U weten die nodig is geweest om het systeem te vormen. Leg uit hoe je energie U uit kunt rekenen. Leid vervolgens de uitdrukking af voor energie U. (1) (c) In het systeem willen we het elektrische veld E weten op de y-as, d.w.z. op posities (0, y). Leg uit hoe je een uitdrukking kunt afleiden voor het elektrische veld E (0, y). Leid vervolgens de uitdrukking af voor E (0, y), in termen van q, a, y, en natuurconstanten. (2) (d) In het systeem willen we de elektrische potentiaal V weten op de y-as, d.w.z. op xyposities (0, y). Beschrijf twee duidelijk verschillende manieren waarop je een uitdrukking kunt afleiden voor de potentiaal V(0, y). Leid vervolgens op beide manieren een uitdrukking af voor V(0, y), in termen van q, a, y, en natuurconstanten. (2) Opgave 6. Stromen 6.1. Stroom door een materiaal Neem een draad met lengte L en doorsnede A. In de lengterichting van de draad loopt een uniforme stroomdichtheid J ten gevolge van een uniform elektrisch veld E. (a) Leg uit hoe je een uitdrukking kunt vinden voor het in de draad gedissipeerde vermogen. Druk vervolgens het in de draad gedissipeerde vermogen uit in de bovenstaande parameters. Geef een korte reflectie. (1.5) (b) Het materiaal van de draad wordt gekenmerkt door een soortelijke weerstand (of resistiviteit). Geef het symbool en de eenheid van soortelijke weerstand. (1) (c) De soortelijke weerstand hangt sterk af van het type materiaal. Er zijn drie klassen materialen v.w.b. soortelijke weerstand, namelijk materialen met een (i) lage, (ii) middelmatige, en (iii) hoge soortelijke weerstand. Geeft de namen van deze drie materiaalklassen. Geef van elke klasse één concreet materiaalvoorbeeld. (1.5) - 4 -

Opgave 7. Magnetisme 7.1. Twee draadsegmenten Door twee dunne draadsegmenten, elk met lengte L, loopt een stroom I. De draadsegmenten maken met elkaar een haakse hoek (zie de figuur): Draadsegment 1 loopt van (0,L,0) naar (0,0,0), en draadsegment 2 loopt van (0,0,0) naar (L,0,0). (a) We willen het magnetische veld B P weten in punt P met xy-coördinaten (+L/2, +L/2). Leg uit hoe je een uitdrukking kunt afleiden voor het magnetische veld B P in punt P. Leid vervolgens de uitdrukking af voor B P. (3) Tip: Je kunt een van de standaardintegralen gebruiken. (b) De draadsegmenten oefenen op elkaar een magnetische kracht uit: Draadsegment 1 veroorzaakt een kracht in draadsegment 2 (= F 12 ), en draadsegment 2 veroorzaakt een kracht in draadsegment 1 (= F 21 ). Leg uit hoe je de richtingen van de krachten kunt bepalen. Geef vervolgens de richtingen van F 12 en F 21, uitgedrukt in eenheidsvectoren. (1.5) EINDE - 5 -