Lekelab for FY1002/TFY4160 Bølgefysikk

	Mekaniske Bølger: Svingende streng Stikkord: stående bølger, polarisasjon Laboppsettet vist på bildet er kjent under navnet 'svingende streng', eller 'stående bølger på streng'. Hensikten med oppsettet er å illustrere hvordan stående bølger med et ulikt antall noder og antinoder kan genereres på strengen ved å variere frekvensen på signalgeneratoren. Det er også mulig å få strengen til å svinge sirkulært eller elliptisk polarisert ved å skjevstille festehjulet i forhold til oscillatoren.
	Mekaniske Bølger: Pendler, differensialligninger og resonansfenomen Stikkord: egenfrekvens, driverfrekvens, resonans Oppsettet på bildet kan brukes til å illustrere ulike fenomen som opptrer i drevede svingesystemer, slik som for eksempel resonans. Labteksten til dette oppsettet omhandler kort den doble pendelen, og en drevet pendel. Vi sammenligner uttrykkene vi kommer frem til for den drevede pendelen, med den oppførselen som vi observerer i oppsettet.
	Mekaniske Bølger: Bølgerenna Stikkord: dispersjon, fasefart, gruppefart Bølgerenna på bildet til venstre brukes til å studere vannbølger. Bølger med varierende frekvens og amplitude kan genereres via en signalgenerator og en motor. Det er blant annet mulig å illustrere forskjellen på fasefart og gruppefart, og det er mulig å observere hvordan endringer i bølgefrekvensen påvirker bølgelengden. Dyptvannsbetingelsen vil normalt være oppfylt, og vi ser på såkalte tyngdebølger.
	Lydbølger: Gitarstrengfrekvenser og Fourierspektra Stikkord: stående bølger, Fourieranalyse, frekvensspektra Oppsettet vist på bildet gir deg mulighet til leke med Fourierspektra og en gitarstreng. Gitarstrengen kan eksiteres enten ved at du klimprer på den som på en normal gitar, eller ved at du genererer et elektrisk signal som skaper et varierende magnetfelt som så induserer mekaniske svingninger på den metalliske strengen. Lyden som produseres som funksjon av gitarstrengens vibrasjon kan så taes inn via en lydtrykkssensor og en analog-til-digital omformer på en datamaskin. På datamaskinen finnes det et program som du deretter kan bruke til å analysere frekvensinnholdet i lyden du detekterte.
	Lydbølger: Fouriersyntese av lyd Stikkord: Fouriersyntese, grunntoner, overharmoniske Laboppsettet vist på bildet er kjent under navnet 'Fouriersyntese av lyd'. Hensikten med oppsettet er å erfare hvordan ulike kombinasjoner av en grunntone og dens overharmoniske høres ut, samtidig som signalet følges på et oscilloskop. På Fouriersynthesizeren har man tilgjengelig en grunntone på 440 Hz, samt de første åtte overharmoniske. Oppsettet kan derved brukes til å illustrere hvordan et begrenset antall harmoniske komponenter kan legges sammen til for eksempel et tilnærmet firkantsignal. Grunntonen på 440 Hz er den standardiserte definisjonen på tonen A4, og brukes som referansetone under stemming av musikkinstrumenter.
	Lydbølger: Svevning Stikkord: superposisjon, svevning Oppsettet på bildet viser ett av to identiske utstyrssett som sammen kan brukes til å illustrere akustisk svevning. To signalgeneratorer er koblet til hver sin høyttaler og genererer signaler med justerbar frekvens. Lyden vi hører i rommet vil da være en superposisjon av de to høyttalersignalene. Dersom forskjellen i frekvens mellom de to signalene er på noen få hertz, kan vi høre perioden på den såkalte omhyllningsbølgen som en tidsvariasjon i lydnivået.
	Lysbølger: Lysspredning Stikkord: frekvensavhengig lysspredning, polarisasjon Laboppsettet vist på bildet er kjent under navnet 'lysspredning', eller også det mer kreative 'hvorfor himmelen er blå og solnedgangen rød'. Hensikten med oppsettet er å se hvordan de ulike frekvenskomponentene til hvitt lys spres når lyset sendes inn mot en løsning som består av finfordelte små partikler suspendert i vann. Dette er en etterligning av hvordan sollys spres i jordas atmosfære. I atmosfæren er det da ulike molekyler som utgjør de finfordelte partiklene.
	Lysbølger: Grenseflatepolarisert lys Stikkord: polarisasjon Oppsettet på bildet brukes til å illustrere polarisajonen til grenseflatereflektert lys ved den såkalte Brewstervinkelen. Begge bildene er tatt med et polarisasjonsfilter plassert foran kameralinsen. Forskjellen mellom bildet til venstre og til høyre er at i det høyre bildet er polarisasjonsfilteret rotert 90 grader i forhold til posisjonen filteret hadde i det første bildet.
	Lysbølger: Regnbue fra makroskopisk kule Stikkord: brytning, refleksjon Oppsettet på bildet viser hvordan en regnbue oppstår når innkommende hvitt lys brytes, indrereflekteres og brytes igjen i en glasskule. Dette korresponderer med hvordan en regnbue dannes når sollys treffer vanndråper i atmosfæren.
	Lysbølger: Interferensmodell for punktformede kilder Stikkord: interferens Oppsettet på bildet består av to transparenter med identiske sirkelmønstre, og brukes til å illustrere interferens mellom to koherente punktkilder.
	Lysbølger: Michelson Interferometer Stikkord: interferens Oppsettet på bildet viser et såkalt Michelson interferometer, der laserlys sendes inn mot en bikonveks linse, før det treffer et delvis reflekterende speil og splittes i to komponenter som beveger seg videre mot to totalt reflekterende speil. Etter refleksjon, kombineres de to lyskomponentene igjen og det resulterende interferensmønsteret observeres. Michelson interferometeret ble utviklet for og berømt gjennom det såkalte Michelson-Morley eksperimentet, publisert i 1887 av Albert Michelson og Edward Morley. Eksperimentet var designet for å kunne måle den såkalte etervinden. Publikasjonen i 1887 var et av de første resultater som direkte pekte mot at lys ikke brer seg gjennom et medium (eteren), men i vakuum.
	Lysbølger: Diffraksjon og interferens med laser Stikkord: interferens, diffraksjon Oppsettet på bildet brukes til å undersøke diffraksjonsmønstre fra ulike spalter og gittere. Når laserlys treffer et diffraksjonsobjekt, vil intensitetsmønsteret i observasjonsplanet være gitt som absoluttkvadratet av Fouriertransformen av feltamplituden i diffraksjonsplanet. Dette kommer vi frem til dersom vi benytter oss av det såkalte Huygens-Fresnel-prinsippet, som sier at vi kan modellere åpninger i diffraksjonsplanet som en samling med infinitesimale punktkilder som sender ut kulebølger. Diffraksjon er i så måte et interferensfenomen mellom mange punktkilder. På samme måte som lysdiffraksjon skjer på spalter med spaltebredder på størrelse med lysbølgelengden, kan man gjøre diffraksjonsforsøk med røntgen-, elektron- og nøytronstråling på ulike materialer. Bølgelengden til strålingen er da av samme størrelsesorden som avstanden mellom atomene i materialet som studeres.