Naturfag kapittel 6: Bølger og trådløs kommunikasjon
Hva er enheten for frekvens?
Hz (1/s)
Hva er innfallslodd?
Innfallsloddet er linjen som står vinkelrett på en flate som lyset treffer.
Hvilke bølger finner du i trådløs kommunikasjon?
Trådløs kommunikasjon
Nevn eksempler på grunner til å være bevisst på egenfrekvensen til ulike systemer:
- For eksempel er det viktig at biler blir designet slik at de ulike delenes egenfrekvenser ikke kommer i resonans når man kjører. - Bruer må også designes med tanke på egenfrekvenser. Tacoma brua kollapset som følge av resonans i 1940.
Hvor stor fart har lys og andre elektromagnetiske stråler i tomt rom?
300 000 km/s
Hva er frekvens?
Antall svingninger per sekund. Enheten for frekvens: Hz (1/s)
Hvordan ser en overflate som sprer lys dårlig, ut?
Blank
Hva er Bluetooth?
Blåtann-teknologien er utviklet spesielt med tanke på å minimere energibruken i et personlig datanett. Blåtann overfører signaler med elektromagnetiske bølger på 2,4 GHz, men protokollen for overføring er laget for å bruke svært lite energi
Hva er bølgefart et mål på?
Bølgefarten er et mål på hvor fort svingningene brer seg, og det er det samme som hvor fort energien brer seg.
Hvordan forklarer vi at bølger blir brutt?
Bølgefarten er forskjellig i ulike stoffer
Hva er mekaniske bølger og nevn eksempler?
Bølger som kan bre seg gjennom faste stoffer, væsker og gasser. Lydbølger, vannbølger og jordskjelvbølger er eksempler. Uten stoff blir det ikke lyd.
Hva vil det si at en bølge blir bøyd?
De blir sirkelbølger når de passerer en smal åpning eller en kant.
Hva vil det si at fenomener er periodiske?
De gjentar seg med jevne mellomrom. Disse periodiske fenomenene kalles svingninger. Bølger er svingninger som brer seg.
Hvordan kan enkelte dyr «se» byttedyr i stummende mørke?
De kan se IR-stråling.
hva skjer når ladde partikler svinger fram og tilbake?
De sender ut elektromagnetisk stråling.
Hva er felles for alle strålingskilder?
De sender ut energi
Hva vil det si at en bølge blir brutt?
Den endrer retning
Hva er egenfrekvens?
Den frekvensen et svingesystem får når det svinger fritt
Hva vil det si at en bølge blir reflektert?
Den sendes tilbake fra en flate
Hva er elektromagnetiske bølger og nevn eksempler?
Det elektriske og magnetiske svingninger som brer seg. Slike bølger kan også gå gjennom tomt rom. Lys og radiobølger er eksempler.
Hva er spesielt med synlig lys?
Det eneste som er spesielt med synlig lys, er at det er akkurat den delen av der elektromagnetiske spekteret øyene våre kan registrere.
Hva er refleksjon?
Det er når en bølge treffer en flate og blir kastet tilbake igjen.
Hva er svingetid?
Det samme som periode. Den tiden som går med fra en ytterstilling og tilbake til samme ytterstilling, når utslaget er det samme.
Hva er amplituden?
Det største positive utslaget
Hvilke bølgelengder kan elektromagnetiske bølger ha?
Elektromagnetiske bølger kan ha bølgelengder på fra mange hundre tusen meter (10^5 m) til noen få milliondels milliondels millimeter (10^-15 m). Alle disse ulike bølgelengdene kaller vi det elektromagnetiske spekteret.
Hva skjer i en antenne? Hvorfor er noen antenner korte og noen lange?
Elektroner svinger og lager elektromagnetiske bølger. Lengden på antennen bestemmer frekvensen til de elektromagnetiske bølgene.
Hva er en bærebølge?
En EM-bølge med bestemt frekvens som frakter et digitalt signal
Hva er en tversbølge?
En bølge der svingebevegelsen er på tvers av fartsendringer
Hva er det elektromagnetiske spekteret?
En fellesbenevnelse på alt som omfavner all elektromagnetisk stråling
Hva er en svingning?
En periodisk bevegelse mellom to ytterpunkter. En periodisk bevegelse om en likevektsstilling.
Hva er det som kjennetegner en svingning?
En periodisk bevegelse om en likevektsstilling.
Hva er effekt?
Energi per tidsenhet
Hvorfor kan lys se hvitt ut selv om det inneholder mange farger?
Flere bølgelengder er til stede i lyset, men øynene våre klarer ikke å skille dem fra hverandre.
Hvilke typer elektromagnetisk stråling kjenner du til?
Huskeregel: GRUS I Mikro Radio (Gammastråling Røntgenstråling UV-stråling Synlig lys Infrarød stråling Mikrobølger Radiobølger)
Hva skjer hvis en bølgetopp møter en bølgebunn?
Hvis en bølgetopp møter en bølgebunn, blir det ingen bølge i det hele tatt.
Hva er frekvensmodulasjon?
Hvis informasjonen i bærebølgen er analog, kan f.eks frekvensen være modulert. Dette blir kalt frekvensmodulasjon (FM). Denne teknologien ble erstattet med DAB-teknologi. DAB-teknologien benytter seg av binær kode - nuller og enere. Det er en effektiv måte å kommunisere på.
Hva skjer hvis to bølgetopper med samme amplitude møtes?
Hvis to bølgetopper med samme amplitude møtes, blir det en dobbelt så høy bølge i treffpunktet, men når de har passert hverandre, er begge bølgene tilbake til normalen.
Hva er en langsbølge og nevn et eksempel?
I en langsbølge skjer svingebevegelsen langs fartsretningen. Lyd i luft er langsbølger. Lyden brer seg som fortetninger og fortynninger i lufta.
Hva er informasjonsbæreren og informasjonen i en moderne trådløs kommunikasjon?
Informasjonbærer: Elektromagnetisk stråling Informasjon: Elektriske signaler
Hva er infrarød stråling?
Infrarød stråling er elektromagnetisk stråling som har større bølgelengde enn synlig lys. Vi kan ikke se infrarød stråling, men vi kan føle det i form av varme, fordi det er varmestråling.
Hva er ioniserende stråling?
Ioniserende stråling er stråling som har høy nok energi til å rive løs elektroner fra molekyler i kroppen din. Dette kan skade cellene.
Forklar hva vi mener med ioniserende stråling. Hvilke strålingstyper er ioniserende?
Ioniserende stråling kan slå løs elektroner fra atomer i kroppen din. UV-C, røntgenstråling og gammastråling (og alfastråling og betastråling)
Sender du ut stråling hvis du er i et helt mørkt rom? Forklar.
Ja. Alle gjenstander som har en temperatur sender ut IR-stråling.
I Norge sendes radiosignaler ved hjelp av DAB. Hva er fordelene ved å bruke DAB framfor det analoge FM-nettet?
Kan sende langt mere data for hver bærebølge.
Hva har kortest og lengst bølgelengde av UV-stråling, synlig lys og IR-stråling?
Kortest: UV-stråling (ultrafiolett stråling) Lengst: IR-stråling
Hva har kortest og lengst bølgelengde av mikrobølger, røntgenstråling og gammastråling?
Kortest: gammastråling Lengst: Mikrobølger
Hvordan kan du bestemme egenfrekvensen til et svingesystem?
La det svinge fritt
Hva er en likevektsstilling?
Likeveksttillingen til en gjenstand er normaltilstanden (når gjenstanden henger i ro).
Hvordan blir en lysstråle brutt?
Lysstråler brytes på tilsvarende måte som vannbølger. En lysstråle blir brutt mot innfallsloddet når den går fra et tynnere til et tettere stoff. Det er fordi molekylene og lyset påvirker hverandre mer i det tette stoffet enn i det tynnere stoffet. Det gjør at lyset blir forsinket. Farten til lyset blir mindre i det tetteste stoffet.
Hvordan ser en overflate som sprer lys godt, ut?
Matt
Hvor fort beveger elektromagnetiske bølger seg i tomt rom?
Med en fart på 300 000 km/s. De går omtrent like fort i luft, men saktere i for eksempel glass og vann.
Noen hus har vannbåren varme i gulvet. Dette fører til at Wi-Fi-signalene blir svekket mellom etasjene. Forklar sammenhengen.
Mikrobølgene i Wi-Fi-signalet blir absorbert av vannet i gulvet.
Hvilken type elektromagnetisk stråling blir brukt til kommunikasjon mellom mobiltelefonen din og basestasjonen?
Mikrobølger
Hvordan kan signal nå frem til mottaker selv om det ikke er fri luftlinje?
Når elektromagnetisk stråling treffer en vegg, blir noe av energien reflektert og noe absorbert. Da blir strålingen svekket, samtidig som deler av den blir reflektert til en ny retning.
Hva er interferens?
Når flere bølgebevegelser treffer hverandre og lager et felles bølgemønster.
Hvorfor blir mobilen din raskere utladet når du er langt fra en basestasjon?
Når mobilen er langt fra en basestasjon, trenger den mer energi for å sende signaler og den må sende signalene med høyere effekt for å nå fram til nærmeste basestasjon.
Hva er intensitet?
Når vi snakker om energien fra stråling, bruker vi ofte begrepet intensitet. Intensiteten til strålingen er et mål på hvor mye energi som passerer et areal per sekund, altså effekt per areal.
Hva mener vi med periode og frekvens for en svingning?
Periode: tiden det tar for en hel svingning. Frekvens: Antall svingninger per sekund.
Hva er RFID
RFID står for radiofrekvens. Dt er en brikke som kan finnes i kjæledyr. Brikken består av en liten antenne som kan motta og sende signaler. Brukes blant annet til merking av dyr, til døråpnere og kontaktløs betaling.
Hva er radiobølger?
Radiobølger er elektromagnetiske bølger brukt i blant annet trådløs kommunikasjon, navigasjon og radar. Bølgelengden til radiobølger varierer fra 1 mm til mer enn 10 000 m.
Hva er mikrobølger?
Radiobølger med kort bølgelengde
Du er omgitt av stråling til enhver tid. Gi eksempler.
Radiobølger, varmestråling, lys, radioaktivitet
Hva kalles frykten for stråling?
Radiofobi
Hvilke bølgefenomener endrer retningen til en bølge?
Refleksjon og brytning
Hva er refleksjonsloven?
Refleksjonsloven forteller oss at bølger som faller på skrå inn mot en flate, vil bli reflektert på skrå ut igjen med nøyaktig samme vinkel. Dette gjelder for alle type bølger, også lys og annen elektromagnetisk stråling. Med ord og symboler kan vi beskrive refleksjonsloven slik: Innfallsvinkelen, αi , er like stor som refleksjonsvinkelen, αr.
Hvordan forklarer du fargene i regnbuen?
Regndråpene bryter lyset, slik at vi kan se de forskjellige fargene i sollyset. Dråpene lager et spekter for oss.
Hva er fartsretning?
Retningen en bølge brer seg i
Hvilken farge har lengst bølgelengde, og hvilken har kortest?
Rødt lys har lengst bølgelengde, fiolett har kortest.
Hvilken type elektromagnetisk stråling blir brukt når du får tatt bilde av tennene hos tannlegen?
Røntgenstråler
Hva er røntgenstråling?
Røntgenstråling har enda kortere bølgelengde enn UV-stråling. Tannlegen tar bilde av tennene med røntgenstråling, og på sykehuset kan man undersøke skjelettet og indre organer med denne strålingen. Strålingen ble oppdaget av tyskeren Wilhelm Conrad von Rontgen i 1895. Han kalte strålingen x-stråling (X-rays), men i Norge ble strålingen kjent som røntgenstråling.
Gi eksempler på ulike strålingskilder. Hva slags stråling sender de ut?
Stearinlysflamme: synlig lys og varmestråling. Læreboka: varmestråling. Sola: synlig lys og UV-stråling. Mikrobølgeovn: mikrobølger (radiobølger). Antenne i mobiltelefon: radiobølger. Banan: varmestråling og gammastråling
Hva er stråling?
Stråling er energi som sendes ut fra en strålingskilde i form av bølger eller partikler. Du er omgitt av stråling alltid og overalt. Noe stråling kan du se, annen er usynlig.
Hva er partikkelstråling?
Stråling fra radioaktive stoffer
Hvordan kan du regne ut bølgefart?
Ta produktet av frekvensen og bølgelengden.
Alle gjenstander på jorda sender ut elektromagnetisk stråling. Hva slags strålingstype er det snakk om?
Termisk stråling (infrarød)
Alle gjenstander på jorda sender ut elektromagnetisk stråling. Hva slags strålingstyper er det snakk om?
Termisk stråling (infrarød)
Hva vil det si at to bølger interferer?
To bølger som er på samme sted til samme tid vil ha et utslag som er summen av utslagene til hver enkelt bølge.
Hva vil det si at to bølger interfererer?
To bølger som er på samme sted til samme tid vil ha et utslag som er summen av utslagene til hver enkelt bølge.
Hvilke tre hovedgrupper deler vi UV-strålene inn i?
UV-strålene deles inn etter bølgelengden i tre hovedgrupper: UVA, UVB og UVC.
Hva gjør UVA-stråling?
UVA-strålingen bruner det fargestoffet som allerede finnes i huden. Det er denne strålingen som trenger lengst inn i huden.
Hva kan UVB-stråling gi?
UVB-strålingen kan gi solbrenthet, men også stimulere produksjonen av fargestoffet melanin (pigment) i huden.
Hva er spesielt med UVC-stråling?
UVC-strålingen har så kort bølgelengde at strålingen er ioniserende. Men denne strålingen når ikke ned til jordoverflaten; den blir absorbert i atmosfæren.
Hva mener vi med utslag og amplitude for en svingning?
Utslag: avstand fra likevektsstillingen. Amplitude: det største utslaget.
Hva er utslag?
Utslaget er avstanden fra likevektsstillingen. Utslaget varierer med tiden.
Gi eksempler på noen mekaniske bølger.
Vannbølger, lydbølger
En mikrobølgeovn sender elektromagnetisk stråling inn mot maten i ovnen. Forklar hvordan dette fører til at maten blir varm.
Vannmolekylene i maten absorberer energi fra mikrobølgene og får på denne måten en større gjennomsnittsfart. Farten til molekylene er et mål for temperaturen.
Hva er resonans?
når amplituden blir større og større.
Hva er sammenhengen mellom bølgefart, bølgelengde og frekvens?
v=f⋅λ