February 15, 2016
Energi, ljudnivå och decibel
• ljud innehåller mycket liten energi
•
•
•
•
ljudintensitet (energiflöde) av 10-12 W/m2 hörtröskel vid 1 kHz
ofta många tiopotenser högre
introducera logaritmiskt mått för ljudnivå
(som för jordbävningar och stjärnornas ljusstyrka)
• L = 10 10log I/Io decibel
• 60 dB är normal samtalston
"Princip" (1998) av Anna Thegeström Wolgers
• 120 dB är smärtsamt - 1 watt/m2
• känslan av "två ggr så högt" motsvarar ungefär 10 dB
Hur beror ljudnivån på
• antalet källor (t ex antalet sångare) ?
Ljudtryck
• avståndet till källan?
Elektromagnetiska vågor
Vad är ljus?
• när en laddning ändrar rörelse (acceleration)
•
ändring av det elektriska fältet
•
ändring av det magnetiska fältet
Men inte endast det nära fältet.
Hewitt kap 26
Maxwell insåg 1863 att ändringen utbreder sig:
• ändring av det elektriska fältet orsaker magnetfält
• ändring i flödestätheten inducerar elektriskt fält
• utbredningshastigheten c = √1/(εμ)
• fälten innehåller energi
• E-M vågor transporterar energi
February 15, 2016
Transversella vågor
• fälten vinkelräta på utbredningsriktningen
•
polarisation (kommer senare)
• vektorfält i tre dimensioner
crash-sida
Fas kodas med färg som
funktion av position (och tid)
Fas anges med en sinusfunktion;
amplituden är inget utslag
utan fältvektors representation
EM-vågor i vakuum: alltid hastighet c0
(oberoende av källan, även oberoende av observator).
I material beror det på (brytningsindex)
Hewitts förklaring duger inte riktigt
• fig 26.6 är bra (Lorentz-oscillator)
• fig 26.7 är missvisande
Kvantmekanik: strålningsenergi kommer i energipaket
(fotoner) med E = hf (Plancks konstant ggr frekvens);
-19
för synligt ljus 2-4 eV (elektron-Volt = 1,6.10
joule)
Speciell relativitet: ljushastighet beror inte på
observatorns hastighet, men frekvensen gör det
(Doppler)
February 15, 2016
Gravitationsvågor!
