Ch12 Kokeita spin-1/2 systeemillä. Yksinkertaisia mittauksia usean vuorovaikuttamattoman spin-1/2 ytimen systeemillä

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Ch12 Kokeita spin-1/2 systeemillä. Yksinkertaisia mittauksia usean vuorovaikuttamattoman spin-1/2 ytimen systeemillä"

Transkriptio

1 Ch Kokeita spin-/ systeemillä Yksinkertaisia mittauksia usean vuorovaikuttamattoman spin-/ ytimen systeemillä

2 Palautuminen inversiosta: T -mitttaus Seuraavassa tarkastellaan mittausta jolla määrätään pitkittäinen relaksaatioaika T Mittauksessa käytetään kahta pulssia kuvan esittämällä aikajanalla. ( ) τ : Miitaan signaali s t kullekin signaalia s ( τ ), t. Data muodostaa D-matriisin. n arvolle ja merkitään tätä D Eri τ : n arvoon liittyvien mittausten välillä pidetään riittävän pitkä tauko τ jotta systeemi ehtii relaksoitua termiseen tasapainoon wait

3 T -mittaus jatkuu Pulssin kehittyminen mittaussekvenssin aikana: Eq ˆ ˆ ρ ˆ = ˆ ρ = + BI ( π ) ˆ ρ ˆ ˆ = BI τ ˆ ρ ˆ 3 = + B - ( π / ) z z - τ / T ( e ) Iˆ ( ) ( ) ˆ - τ / T ˆ / / B( - ) ˆ ρ = Rˆ π ρ Rˆ π = e Iˆ z 4 3 y - τ / T ( ) ( ) { } ( ) ( ) ( ) Jos φ = ja resonanssi offset = Ω niin signaali on s τ, t = a τ ep iω λ t rec Populaatiot ja koherenssit inversion-recovery sekvenssissä missä amplitudi a τ = iρ = B - e, huom λ = / T

4 T -mittaus jatkuu Oletetaan seuraavaksi, että näytteessä on useita osasysteemeitä (eri isotooppeja eri isotopomeerejä tai staattinen kenttä epähomogeeninen. { } ( τ, ) = j ( τ ) ep ( Ω j λ j ) s t a i t missä a j ( ) ( - τ / T ) τ = B - e j j j ja T on osasysteemin j spin-hila relaksaatioaika. Data matriisi Fourier muunnetaan: iωt ( τ, Ω ) = ( τ, ) = j ( τ ) L( Ω; Ω j, λ j ) S s t e dt a j Huippuamplitudin muutos τ:n funktiona Data matriisin s ( τ ),t reaaliosa

5 T voidaan määrätä kokeellisesti mitatuista huippuamplitudeista a ( ) ( τ ) T -mittaus jatkuu ( τ ) piirtämällä log a a τ:n funktiona ja fittaamalla tämä sopivan suoran avulla, jolloin suoran kulmakerroin on /T Joukko inversio-recovery spektrejä

6 T -mittaus Vaikka T = / λ on kääntäen verrannollinen absorptiopiikin leveyteen ei kokeellinen sen kokeellinen määrittäminen ole helppoa epähomogeenisestä levenemisestä johtuen. T määräytyy homogeenisen leveyden perusteella eli mikroskooppisten kenttäfluktuaatioiden mukaan. Epähomogeenisella levenemisellä tarkoitetaan muita efektejä jotka leventävät spektriviivaa kuten makroskooppisia kentän vaihteluita näytteen alueella. Spinkaikumenetelmä mahdollistaa näiden levenemismekaanismien erottamisen toistaan. Epähomogeninen leveneminen aiheuttaa eritaajuisten signaalien summautumisen. Signaalit interferoivat siten, että vaimeneminen nopeutuu.

7 Spinkaiku-menetelmä Spinkaikumenetelmässä vaimenemisen epähomogeeninen komponetti voidaan kääntää toisella rf-pulssilla. Tämä mahdollistaa T :n mittauksen myös epähomogeenisessa kentässä. Mittauksesa pulsien väliaika on aina sama kuin aika. pulssin jälkeen ennen mittauksen aloittamista. Tarkastellaan aluksia yhtä spinsysteemiä ˆ ρ ˆ ˆ = + BI ˆ ρ ( π / ) ˆ = BIˆ z y Seuraavassa jätetään tiheysmatriisin diagonaalitermit pois sillä toinen rf-pulssi ei muuta niitä koherensseiksi.

8 Spinkaiku-menetelmäjatkuu Pulssien välinen aikakehitys ˆ ρ ˆ = BI y +.. τ ˆ ˆ ˆ ρ 3 = B I y cosω τ + I sin Ω τ e λτ / Spektraalidata matriisi S spinkaiku mittauksessa ( τ, Ω) Huojunta pulssien välisenä aikana

9 Spinkaiku-menetelmäjatkuu Toisen pulssin aikainen kehitys / ˆ ˆ ˆ λτ ρ 3 = B I y cos τ I sin τ e.. Ω + Ω + π y / ˆ ˆ ˆ λτ ρ 4 = B I y cosω τ I sin Ω τ e +.. ( pois jätettyjä populaatiotermejä) Magnetisaation rotaatio π y pulssin aikana

10 Spinkaiku-menetelmäjatkuu Toisen pulssin jälkeen, ennen mittauksen aloittamista odotetaan jakso τ /. Tänä aikana magnetoituma kiertyy kulman Ω τ. Lopputuloksena pulssi on mittauksen alkaessa ˆ ˆ ρ 5 = BI ye λτ +.. NMR spektrin amplitudimaksimi on a / T ( τ ) = Be τ Mittauksen alkaessa signaali on riippumaton resonanssioffsetista ja siksi myös magneettikentän epähomogeenisuudesta. Signaaliamplitudin riippuvuus ajasta τ spinkaikumittauksessa

11 Spinkaiku-menetelmäjatkuu Menetelmän idea on siinä, että pulssin kehittyminen pulssijonon toisella puoliskolla vastaa epähomogeenisen vaimenemiskomponentin suunnan muutosta. Π y pulssi aiheuttaa epähomogeenisten signaalikomponettien vahvistavan intereferenssin. Nykyinen pulsseihin perustuva NMR-spektroskopia Perustuu pitkälti Erwin Hahnin 95 tekemään havaintoon spinkaiusta.

12 Spinkaiku-menetelmäjatkuu Kentän voimakkuuden vaihtelu aiheuttaa sen että magnetisaatiovektori kiertyy näytteen eri alueissa siaitsevissa osasysteemeissä eri nopeudella. Allaoleva kuva havinnollistaa aikakehitystä ensimmäisen (π/) pulssin jälkeen. Heti pulssin päätyttyä kaikki osamagnetisaatiot ovat -akselin suuntaisia. Ne kuitenkin huojuvat eri nopeudella ja näin jakauma levenee pulssien välisenä aikana τ/! Ilmiötä kutsutaan vaiheistuksen menetykseksi (dephasing) se heikentää keskimääräistä magnetisaatiota (myös relaksaatio heikentää sitä)

13 Spinkaiku-menetelmäjatkuu Seuraavaksi magnetisaation suunta vaihdetaan päinvastaiseksi π y pulsilla ks kuva.5. Tällöin hitaimmat komponentit tulevat etummaisiksi ja päinvastoin Huojuntanopeudet ovat kullakin magnetisaatiokomponentilla samat kuin ennen nopeimmin kiertyvät alkavat saavuttaa hitaimpia ja kaikki osamagnetisaatiot kohtaavat hetkellä τ/ π y pulssin npäättymisestä lukien ja ovat silloin kaikki y suuntaisia. Vaihekoherenssin uudelleen muodostuminen. Jotta koherenssi olisi täydellinen paikalliset kentät eivät saa muuttua pulssisekvenssin aikana. Huom. Pulssit ovat hyvin nopeita niiden aikana ei tapahdu dephasingiä!

14 Spinkaiku-menetelmäjatkuu Spinnien epätäydellinen uudellenvaiheistus voi olla merkki paitsi magneettikentän muuttumisesta pulssien aikana myös spinnien virtaamisesta alueesta toiseen näin spinkaiulla voidaan tutkia diffuusiota näytteessä. Relaksaatioajan T määrittäminen perustuu siihen, että hetkellä 5 signaalin vaimeneminen sen alkuperäisestä arvosta aiheutuu ainoastaan poikittaisesta relaksaatiosta: Hetkellä 5 kaikkien osasysteemien signaaliamplitudi on a - / T ( τ ) = Be τ

15 Koherenssiin perustuva tulkinta Spinkaikua voidaan tarkastella myös yksittäisten spinien koherenssien aikakehityksen avulla. Tämä on parempi lähestymistapa korkean spinluvun ytimille. Koherenssit (tiheysmatriisin vastaavat ei diagonaalikomponentit kiertyvät toisikseen π y pulsissa. Koherenssien aikakäyttäytyminen voidaan muodostaa tiheysmatriisin aikakäyttäytymisestä ks sicut 3-3.

16 Koherenssiin perustuva tulkintajatkuu π/ pulssi muuttaa termisen jakauman ρ koherenssiksi ( ρ ei tuota mittausvaiheeseen ρ osuutta joka voitaisiin mitata) 5 Ajatuksena on seurata pulssisekvenssin aikana vain sitä keherenssikomponenttia joka tuottaa mittauksen alkaessa ρ ( i ) { } ρ = ρ ep Ω λ τ / ( i ) { } ρ = ρ ep + Ω λ τ / { } ρ = ρ ep λτ Koherenssin muuttumista sekvenssissä voidaan kuvata tällä diagrammilla. Vain se koherenssipolku joka johtaa lopussa mitattavaan signaaliin on esitetty. + koherenssin ja siis mitattavan signaalin. Koherenssin kehitys on siis ρ = ρ

17 Spinlukitus T ρ mittaus Spinlukitusmenetelmässä magnetisaation suunta lukitaan johonkin suuntaan R-framessa π Magnetisaatio kierretään ensin / pulsilla -akselin suuntaan. Sen jälkeen rf-pulssin vaihe asetetaan nollaksi φ = jolloin pyörivässä koordinaatistossa rf-kenttä on -akselin suuntainen. Jos kenttä on tarpeeksi voimakas se estää spinien huojunnan - ts spinien sanotaan olevan lukitun. Ajan τ kuluttua lukituskenttä poistetaan jolloin huojuva magnetisaatio muodostaa NMR signaalin. Lukittu magnetisaatio kuolee eksponentiaalisesti ja voidaan mitata varioimalla aikaa τ näin mitataan spin-hila relaksaatioaika R-framissä T ρ

18 Gradientti kaiku Spin-kaiku saadaan aikaan myös kääntämällä kenttägradientin suunta. Aluksi luodaan (π/) pulsilla poikittainen magnetisaatio ja kytketään kenttägradientti z-suuntaan. Hetken päästä gradientin suunta vaihdetaan. Spinkaiku muodostuu kun gradientin aikaintegraali on nolla. Jos gradientti on z-akselin suuntaan z-akselilla eri alueissa olvat spinit huojuvat eri nopeudella.

19 Gradienttikaiku Kun gradientin suunta vaihdetaan, spinien huojunnan nopeuderot vaihtavat merkkinsä. Kun integroitu kokonaisvaaikutus (gradientin itseisarvo kertaa aika) on sama kuin edellisellä gradienttipulsilla palataan alkutilanteesen ja spinosasysteemien magnetisaatiot ovat jälleen samansuuntaiset Gradienttikaiku ei eliminoi kemiallisten siirtymien ja lokaalisten kenttäfluktuaatioiden aiheuttamaa epävaiheistusta. Gradienttipulssien päätyttyä osamagnetisaatiot ovat samansuuntaiset, mutta kemiallisesta siirtymästä johtuen magnetisaatiolla on vaihesiirto vrt kuvia 3 ja 4. Gradientin kääntäminen ei vaikuta kemialliseen siirtymään.

20 Kuvantaminen - leikemittaus Gradientilla ja rf pulssilla voidaan valita spektriin kapea kaista tai viipale näytettä - ainoastaan resonanssi taajuuden omaavat ytimet muodostavat signaalin. Pulssisekvenssi eroaa gradienttikausta siinä, että gradientti kytketään ennen rf-pulssia joka ajoitetaan positiivisen gradienttipulssin puoliväliin. Rf-pulssi ei ole suorakaide vaan tasainen aaltopaketti. Negatiivinen gradienttipulssi on kestoltaan puolet positiivisesta.

21 ( ) Kuvantaminen - leikemittaus jatkuu Vain ne ytimet joiden Larmor taajuus vastaa rf-pulssin taajuutta ( π ) näkevät tarkalleen / pulssin. Kuitenkin myös spinit joilla on resonanssioffset reagoivat pulssiin Ω δ z = γ G δ z z Offresonanssipulssi muodostaa yhä magnetisaation ellei resonanssioffset ole paljon suurempi kuin nutaatiotaajuus ω Efektiivisesti resonanssiehdon rajoittama viipale on paksuudeltaan ω / γ G. Heikko Rf-kenttä ja suuri kenttägradientti mahdollistavat hyvän erotuskyvyn (ohuen mitattavan viipaleen). nut nut z

22 ( π ) Kuvantaminen - leikemittaus jatkuu Kuvanmuodostuksen kannalta myös poikittaisen magnetisaation vaihetekijä on merkityksellinen. Niille ytimille jotka ovat tarkalleen resonansissa magnetisaatio on / pulssin jälkeen tarkalleen -y suuntainen. Niille ytimille joiden resonanssioffset on nollasta poikkeava muodostuu resonanssioffsetista riippuva ylimääräinen vaihekulma (.8.5). Voidaan osoittaa, että muodostunut vaihekulma on sama kuin silloin jos rf-pulssi olisi hyvin lyhyt ja viittaisi pulssin keskikohdan aikaan jonka jälkeen huojunta tapahtuu kenttä gradientin läsnäollessa. Tänä puolen gradienttipulssin aikana muodostunut huojunnan vaihe-ero kompensoidaan käänteisellä gradienttipulssilla.

23 MRI-kuvausmenetelmä lyhyt esitysjtk Tarkastellaan kuvan muodostamista ohuessa sauvassa olevasta vesimolekyylijakaumasta. Kenttä on z-suuntainen, mutta gradientti - suuntainen: B ( B G ) = + Larmor-taajuus on paikkariippuva ( ) ( ) ( ) Resonanssioffset paikkariippuva ( ) ( ) z ω = γ B + G = ω γ G Ω = ω ω = γ G e ref Ohuessa sauvassa joka on kohtisuorassa kenttää vastaan on pari vesimolekyylitihentymää Mittausmenetelmässä on olennaista Larmor-taajuuden yksinkertainen riippuvuus paikkakoordinaatista, jolloin tietyllä Larmor taajuudella havaittavan NMR-signaali voidaan helposti yhdistää -koordinaatin arvoon.

24 MRI-kuvausmenetelmä lyhyt esitysjtk Larmortaajuuden ja paikan välille saadaan siis seuraava yhteys Ω Ω = γ G Ω = γ G Ω NMR-signaalin intensiteetti on verrannollinen kullakin resonanssitaajuudella huojuvien spinien lukumäärään S ( Ω ) d ( Ω ) D jakaumalle -suuntainen gradientti ei anna enempää kuin projektion spintiheydestä

25 MRI-kuvausmenetelmä lyhyt esitysjtk Tarkastellaan kuvan muodostamista oheisesta D-leikkeestä allaolevalla pulssisekvenssillä. ( B G ) ( B G y y) ( π ) Alussa ajetun / pulssin jälkeen systeemi kehittyy gradientissa G B z (jakson t aikana) hetkellä t implementoidaan y-gradientti B = + = + e e z (jakson t aikana)

26 MRI-kuvausmenetelmä lyhyt esitysjtk Mittaus suoritetaan siten, että kullakin t ( π ) ( ) arvolla mitataan signaali s t,t Jakson t aikana Larmorfrekvenssi on Jakson t aikana Larmorfrekvenssi on Ensimmäisen / pulssin jälkeen pisteessä,y ( ( ) ) Ω Ω ( ) ( ) = γ G = γ G y ρ ˆ ˆ = BI y Tässä pisteessä mittauksessa havaittava ρ koherenssi on ρ = B 4i ρ = { } 3 Bep i Ω λ t missä λ /T 4i tiheysmatriisi on jakson t aikana huojunta tapahtuu taajuudella Ω y ( )

27 MRI-kuvausmenetelmä lyhyt esitysjtk Jakson t aikana huojunta jatkuu taajuudella ( ( ) ) ( ) ( ) ( ) ρ = { } 4 Bep iω λ t + iω λ t 4i Kukin D-leikkeen piste, y muodostaa siis osasysteemin, jonka vaste on tämän yhtälön mukainen. Kukin näistä osasignaaleista ( ), Ω ( ) muodostaa kuvapisteen D Fourier muunnoksessa siten, että signaalin intensiteetti taajuustason pisteessä Ω edustaa spinien tiheyttä pisteessä,y. NMR-osasignaali on vastaavasti ( ) ( ) ( λ ) ( ( ) λ ) { } s t, t ep iω t + iω t ja sen Fourier muunnoksessa havaitaan resonanssi taajuuksilla S ( ), Ω ( ) ( λ ) ( Ω Ω y) L Ω Ω Ω ( ) λ Ω ( ), ;,, ;,,, Ω Ω

28 MRI-kuvausmenetelmä lyhyt esitysjtk Kuvattavan leikkeen eri pisteet,y kuvautuvat Fourier muunnoksessa eri taajuus avaruuden pisteeksi Ω, Ω. Tietyn taajuustason pisteen intensiteetti määräytyy sen mukaan kuinka monta spinia on vastaavassa lekepisteessä,y: ( Ω Ω ) ( Ω Ω ) S, d, missä Ω Ω = = γ G Ω ja Ω γ G Intensiteettiin perustuva korkeuskartta leikkeestä.

29 MRI-kuvausmenetelmä lyhyt esitysjtk 3D-kuvan muodostaminen perustuu kolmen kenttägradientin ja vastaavan 3D Fourier muunnoksen hyödyntämiseen.

Ch4 NMR Spectrometer

Ch4 NMR Spectrometer Ch4 NMR Spectrometer Tässä luvussa esitellään yleistajuisesti NMR spektrometrin tärkeimmät osat NMR-signaalin mittaaminen edellyttää spektrometriltä suurta herkkyyttä (kykyä mitata hyvin heikko SM-signaali

Lisätiedot

Ch2 Magnetism. Ydinmagnetismin perusominaisuuksia.

Ch2 Magnetism. Ydinmagnetismin perusominaisuuksia. Ch2 Magnetism Ydinmagnetismin perusominaisuuksia. Sähkömagneettinen kenttä NMR-spectroskopia perustuu ulkoisten SM-kenttien ja ytimen magneettisen momentin väliseen vuorovaikutukseen. Sähkökenttä E ja

Lisätiedot

Ch10 Spin-1/2 systeemi. Spin-1/2 kvanttimekaniikkaa

Ch10 Spin-1/2 systeemi. Spin-1/2 kvanttimekaniikkaa Ch1 Spin-1/2 systeemi Spin-1/2 kvanttimekaniikkaa Ominaistilat Vain kaksi tilaa sillä kvanttimekaniikan mukaan m = I, I + 1,..., I 1, I siis yhteensä 2I + 1 kpl I JOS I = 1/ 2 niin 2I + 1 = 2! Spinin kantafunktiot

Lisätiedot

Spektri- ja signaalianalysaattorit

Spektri- ja signaalianalysaattorit Spektri- ja signaalianalysaattorit Pyyhkäisevät spektrianalysaattorit Suora pyyhkäisevä Superheterodyne Reaaliaika-analysaattorit Suora analoginen analysaattori FFT-spektrianalysaattori DFT FFT Analysaattoreiden

Lisätiedot

SEISOVA AALTOLIIKE 1. TEORIAA

SEISOVA AALTOLIIKE 1. TEORIAA 1 SEISOVA AALTOLIIKE MOTIVOINTI Työssä tutkitaan poikittaista ja pitkittäistä aaltoliikettä pitkässä langassa ja jousessa. Tarkastellaan seisovaa aaltoliikettä. Määritetään aaltoliikkeen etenemisnopeus

Lisätiedot

761359A Spektroskooppiset menetelmät NMR-SPEKTROSKOPIA

761359A Spektroskooppiset menetelmät NMR-SPEKTROSKOPIA 761359A Spektroskooppiset menetelmät NMR-SPEKTROSKOPIA Ville-Veikko Telkki, kevät 2015 1 Sisällysluettelo Sisällysluettelo... 2 Johdanto... 4 1. Ytimen spin ja magneettinen momentti... 8 2. Ytimen energiatilat...

Lisätiedot

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA 1

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA 1 SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA 1 1 (26) Fourier-muunnos ja jatkuva spektri Spektri taajuuden funktiona on kompleksiarvoinen funktio, jonka esittäminen graafisesti edellyttää 3D-kuvaajan piirtämisen. Yleensä

Lisätiedot

Luku 15: Magneettinen resonanssi

Luku 15: Magneettinen resonanssi Luku 15: Magneettinen resonanssi Ytimen ja elektronin vuorovaikutus ulkoisen magneettikentän kanssa: magneettinen momentti ja energiatilat Ydinmagneettinen resonanssi, NMR (nuclear magnetic resonance)

Lisätiedot

Ensimmäisen asteen polynomifunktio

Ensimmäisen asteen polynomifunktio Ensimmäisen asteen polnomifunktio Yhtälön f = a+ b, a 0 määrittelemää funktiota sanotaan ensimmäisen asteen polnomifunktioksi. Esimerkki. Ensimmäisen asteen polnomifuktioita ovat esimerkiksi f = 3 7, v()

Lisätiedot

Luento 14: Periodinen liike, osa 2. Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi F t F r

Luento 14: Periodinen liike, osa 2. Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi F t F r Luento 14: Periodinen liike, osa 2 Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi θ F µ F t F r m g 1 / 20 Luennon sisältö Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi 2 / 20 Vaimennettu värähtely

Lisätiedot

Tuomo Saloheimo SYVENTÄVÄÄ MAGNEETTIKUVAUKSEN FYSIIKKAA JA LAITEOPPIA

Tuomo Saloheimo SYVENTÄVÄÄ MAGNEETTIKUVAUKSEN FYSIIKKAA JA LAITEOPPIA Tuomo Saloheimo SYVENTÄVÄÄ MAGNEETTIKUVAUKSEN FYSIIKKAA JA LAITEOPPIA 14.8.2015 8. Nopeat kuvausmenetelmät Perinteisessä SE-kuvauksessa kuvauksessa yhdellä sekvenssillä pystytään ottamaan informaationa

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

Ch7 Kvanttimekaniikan alkeita. Tässä luvussa esitellään NMR:n kannalta keskeiset kvanttimekaniikan tulokset.

Ch7 Kvanttimekaniikan alkeita. Tässä luvussa esitellään NMR:n kannalta keskeiset kvanttimekaniikan tulokset. Ch7 Kvanttimekaniikan alkeita Tässä luvussa esitellään NMR:n kannalta keskeiset kvanttimekaniikan tulokset. Spinnittömät hiukkaset Hiukkasta kuvaa aineaaltokenttä eli aaltofunktio. Aaltofunktio riippuu

Lisätiedot

23 VALON POLARISAATIO 23.1 Johdanto. 23.2 Valon polarisointi ja polarisaation havaitseminen

23 VALON POLARISAATIO 23.1 Johdanto. 23.2 Valon polarisointi ja polarisaation havaitseminen 3 VALON POLARISAATIO 3.1 Johdanto Mawellin htälöiden avulla voidaan johtaa aaltohtälö sähkömagneettisen säteiln etenemiselle väliaineessa. Mawellin htälöiden ratkaisusta seuraa aina, että valo on poikittaista

Lisätiedot

Kvanttimekaniikan tulkinta

Kvanttimekaniikan tulkinta Kvanttimekaniikan tulkinta 20.1.2011 1 Klassisen ja kvanttimekaniikan tilastolliset formuloinnit 1.1 Klassinen mekaniikka Klassisen mekaniikan systeemin tilaa kuvaavat kappaleiden koordinaatit ja liikemäärät

Lisätiedot

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa

Lisätiedot

SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa

SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa 1 SISÄLTÖ 1. Siirtymä 2 1 2.1 MUODONMUUTOS Muodonmuutos (deformaatio) Tapahtuu, kun kappaleeseen vaikuttaa voima/voimia

Lisätiedot

S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 Laboratoriotyö: Polarisaatio POLARISAATIO. Laboratoriotyö

S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 Laboratoriotyö: Polarisaatio POLARISAATIO. Laboratoriotyö S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 POLARISAATIO Laboratoriotyö S-108-2110 OPTIIKKA 2/10 SISÄLLYSLUETTELO 1 Polarisaatio...3 2 Työn suoritus...6 2.1 Työvälineet...6 2.2 Mittaukset...6 2.2.1 Malus:in laki...6 2.2.2

Lisätiedot

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 MAGNEETTIKENTTÄTYÖ

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 MAGNEETTIKENTTÄTYÖ FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 MAGNEETTIKENTTÄTYÖ MIKKO LAINE 2. kesäkuuta 2015 1. Johdanto Tässä työssä määritämme Maan magneettikentän komponentit, laskemme totaalikentän voimakkuuden ja monitoroimme magnetometrin

Lisätiedot

Ch9 Sisäiset Spinvuorovaikutukset. Molekyylin sisäisten spinvuorovaikutusten tarkempaa pohdiskelua

Ch9 Sisäiset Spinvuorovaikutukset. Molekyylin sisäisten spinvuorovaikutusten tarkempaa pohdiskelua Ch9 Sisäiset Spinvuorovaikutukset Molekyylin sisäisten spinvuorovaikutusten tarkempaa pohdiskelua Kemiallinen siirtymä Molekyylien elektroniverho aiheuttaa paikallisen modulaation ulkoisiin kenttiin. Modulaatio

Lisätiedot

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi 31 VAIHTOVIRTAPIIRI 311 Lineaarisen vaihtovirtapiirin impedanssi ja vaihe-ero Tarkastellaan kuvan 1 mukaista vaihtovirtapiiriä, jossa on resistanssi R, kapasitanssi C ja induktanssi L sarjassa Jännitelähde

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet: Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet: PALKKIANTURI Työssä tutustutaan palkkianturin toimintaan ja havainnollistetaan sen avulla pienten ainepitoisuuksien havainnointia. Työn mittaukset on jaettu kolmeen osaan,

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 24.2.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Voiman momentin käsite (Kirjan luvut 4.1-4.6) Mikä on voiman momentti? Määritetään momentti skalaari- ja vektorimuodossa Opitaan

Lisätiedot

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet 1 Vaihtovirta vs tasavirta Sähkömagneettinen induktio tuottaa kaikissa pyörivissä generaattoreissa vaihtojännitettä. Vaihtosähköä on

Lisätiedot

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka 1 76633A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 3 5-3 Kuorimalli Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 011 Kuva 7-13 esittää, miten parillis-parillisten ydinten ensimmäisen

Lisätiedot

Suora. Määritelmä. Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko. { p + t v t R},

Suora. Määritelmä. Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko. { p + t v t R}, Määritelmä Suora Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko { p + t v t R}, missä p, v R n ja v 0. Tässä p on suoran jonkin pisteen paikkavektori ja v on suoran suuntavektori. v p LM1,

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys12 Kevät 21 Jukka Maalampi LUENTO 11 Mekaaninen aaltoliike alto = avaruudessa etenevä järjestäytynyt häiriö. alto altoja on kahdenlaisia: Poikittainen aalto - poikkeamat kohtisuorassa

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.

Lisätiedot

Leikepaksuus magneettikuvauksen laadunvalvonnassa. Kandidaatintyö

Leikepaksuus magneettikuvauksen laadunvalvonnassa. Kandidaatintyö Leikepaksuus magneettikuvauksen laadunvalvonnassa Kandidaatintyö Lauri Lehmonen 06.04.2015 Sisältö 1 Johdanto 1 2 Teoria 1 2.1 Magneettikuvauksen perusteet...................... 1 2.1.1 Larmor-taajuus

Lisätiedot

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa Signaalit aika ja taajuusalueissa Muunnokset aika ja taajuusalueiden välillä Fourier sarja (jaksollinen signaali) Fourier muunnos (jaksoton signaali)

Lisätiedot

Liike pyörivällä maapallolla

Liike pyörivällä maapallolla Liike pyörivällä maapallolla Voidaan olettaa: Maan pyöriminen tasaista Maan rataliikkeen näennäisvoimat tasapainossa Auringon vetovoiman kanssa Riittää tarkastella Maan tasaisesta pyörimisestä akselinsa

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Syksy 009 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.

Lisätiedot

Experiment Finnish (Finland) Hyppivät helmet - Faasimuutosten ja epätasapainotilojen mekaaninen malli (10 pistettä)

Experiment Finnish (Finland) Hyppivät helmet - Faasimuutosten ja epätasapainotilojen mekaaninen malli (10 pistettä) Q2-1 Hyppivät helmet - Faasimuutosten ja epätasapainotilojen mekaaninen malli (10 pistettä) Lue yleisohjeet erillisestä kuoresta ennen tämän tehtävän aloittamista. Johdanto Faasimuutokset ovat tuttuja

Lisätiedot

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 9: Greenin lause

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 9: Greenin lause MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 9: Greenin lause Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0305 Syksy 2015 1 / 19 Esimerkki Olkoon F : R 3 R 3 vakiofunktio

Lisätiedot

RATKAISUT: 19. Magneettikenttä

RATKAISUT: 19. Magneettikenttä Physica 9 1. painos 1(6) : 19.1 a) Magneettivuo määritellään kaavalla Φ =, jossa on magneettikenttää vastaan kohtisuorassa olevan pinnan pinta-ala ja on magneettikentän magneettivuon tiheys, joka läpäisee

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 7 Harmonisen värähdysliikkeen energia Jousen potentiaalienergia on U k( x ) missä k on jousivakio ja Dx on poikkeama tasapainosta. Valitaan

Lisätiedot

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys PERMITTIIVISYYS 1 Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset ja ja levyjen välillä

Lisätiedot

ẋ(t) = s x (t) + f x y(t) u x x(t) ẏ(t) = s y (t) + f y x(t) u y y(t),

ẋ(t) = s x (t) + f x y(t) u x x(t) ẏ(t) = s y (t) + f y x(t) u y y(t), Aalto-yliopiston Perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Mat-2.4129 Systeemien Identifiointi 1. harjoituksen ratkaisut 1. Tarkastellaan maita X ja Y. Olkoon näiden varustelutaso

Lisätiedot

Sampomuunnos, kallistuneen lähettimen vaikutuksen poistaminen Matti Oksama

Sampomuunnos, kallistuneen lähettimen vaikutuksen poistaminen Matti Oksama ESY Q16.2/2006/4 28.11.2006 Espoo Sampomuunnos, kallistuneen lähettimen vaikutuksen poistaminen Matti Oksama GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI 28.11.2006 Tekijät Matti Oksama Raportin laji Tutkimusraportti

Lisätiedot

VEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4

VEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4 VEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4 Jokaisen tehtävän jälkeen on pieni kommentti tehtävään liittyen Nämä eivät sisällä mitään kovin kriittistä tietoa tehtävään liittyen, joten niistä ei tarvitse välittää

Lisätiedot

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho Luento 10: Työ, energia ja teho Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 1 / 23 Luennon sisältö Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 2 / 23 Johdanto Energia suure, joka voidaan muuttaa muodosta toiseen,

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 23.2.2016 Susanna Hurme Tervetuloa kurssille! Mitä on statiikka? Mitä on dynamiikka? Miksi niitä opiskellaan? Päivän aihe: Voiman käsite ja partikkelin tasapaino

Lisätiedot

Tyyppi metalli puu lasi työ I 2 8 6 6 II 3 7 4 7 III 3 10 3 5

Tyyppi metalli puu lasi työ I 2 8 6 6 II 3 7 4 7 III 3 10 3 5 MATRIISIALGEBRA Harjoitustehtäviä syksy 2014 Tehtävissä 1-3 käytetään seuraavia matriiseja: ( ) 6 2 3, B = 7 1 2 2 3, C = 4 4 2 5 3, E = ( 1 2 4 3 ) 1 1 2 3 ja F = 1 2 3 0 3 0 1 1. 6 2 1 4 2 3 2 1. Määrää

Lisätiedot

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V1.31 9.2011

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V1.31 9.2011 1/6 333. SÄDEOPTIIKKA JA FOTOMETRIA A. INSSIN POTTOVÄIN JA TAITTOKYVYN MÄÄRITTÄMINEN 1. Työn tavoite. Teoriaa 3. Työn suoritus Työssä perehdytään valon kulkuun väliaineissa ja niiden rajapinnoissa sädeoptiikan

Lisätiedot

1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut

1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut ja kompleksiluvut ja kompleksiluvut 1.1 MS-A0007 Matriisilaskenta 1. ja kompleksiluvut Nuutti Hyvönen, c Riikka Kangaslampi Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto 26.10.2015 Reaalinen

Lisätiedot

1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet.

1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet. 1 1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet. Radiosignaalin häipyminen. Adaptiivinen antenni. Piilossa oleva pääte. Radiosignaali voi edetä lähettäjältä vastanottajalle (jotka molemmat

Lisätiedot

S Magneettikuvauksen sovellukset Viikkoharjoitukset

S Magneettikuvauksen sovellukset Viikkoharjoitukset S-66.3326 Magneettikuvauksen sovellukset Viikkoharjoitukset Tehtävät 8.16, 8.17 ja 9.33 Ryhmä 11: Jukka Remes, Tuomas Svärd ja Tuomo Starck Radiologian klinikka, 26.5.2010 OULUN YLIOPISTOLLINEN SAIRAALA

Lisätiedot

Projektisuunnitelma ja johdanto AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt Paula Sirén

Projektisuunnitelma ja johdanto AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt Paula Sirén Projektisuunnitelma ja johdanto AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt Paula Sirén Sonifikaatio Menetelmä Sovelluksia Mahdollisuuksia Ongelmia Sonifikaatiosovellus: NIR-spektroskopia kariesmittauksissa

Lisätiedot

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän 3. MAGNEETTIKENTTÄ Magneettikenttä Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän Havaittuja magneettisia perusilmiöitä: Riippumatta magneetin muodosta, sillä on aina

Lisätiedot

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty.

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. Fysiikan laboratorio Työohje 1 / 5 Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. 1. Työn tavoite Työn tavoitteena on tutustua ionisoivaan sähkömagneettiseen säteilyyn ja tutkia sen absorboitumista

Lisätiedot

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla PERMITTIIVISYYS Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä. Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset +Q ja Q ja levyjen

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 8 1 Suunnattu derivaatta Aluksi tarkastelemme vektoreita, koska ymmärrys vektoreista helpottaa alla olevien asioiden omaksumista. Kun liikutaan tasossa eli avaruudessa

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

Visibiliteetti ja kohteen kirkkausjakauma

Visibiliteetti ja kohteen kirkkausjakauma Visibiliteetti ja kohteen kirkkausjakauma Interferoteriassa havaittava suure on visibiliteetti V (u, v) = P n (x, y)i ν (x, y)e i2π(ux+vy) dxdy kohde Taivaannapa m Koordinaatisto: u ja v: B/λ:n projektioita

Lisätiedot

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut: MAB - Harjoitustehtävien ratkaisut: Funktio. Piirretään koordinaatistoakselit ja sijoitetaan pisteet:. a) Funktioiden nollakohdat löydetään etsimällä kuvaajien ja - akselin leikkauspisteitä. Funktiolla

Lisätiedot

Ei-inertiaaliset koordinaatistot

Ei-inertiaaliset koordinaatistot orstai 25.9.2014 1/17 Ei-inertiaaliset koordinaatistot Tarkastellaan seuraavaa koordinaatistomuunnosta: {x} = (x 1, x 2, x 3 ) {y} = (y 1, y 2, y 3 ) joille valitaan kantavektorit: {x} : (î, ĵ, ˆk) {y}

Lisätiedot

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi Fysiikka 7 Sähkömagnetismi Magneetti Aineen magneettiset ominaisuudet ovat seurausta atomiydintä kiertävistä elektroneista (ytimen kiertäminen ja spin). Magneettinen vuorovaikutus Etävuorovaikutus Magneetilla

Lisätiedot

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa.

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa. 4 Suora ja taso Ennakkotehtävät 1. a) Kappale kulkee yhdessä sekunnissa vektorin s, joten kahdessa sekunnissa kappale kulkee vektorin 2 s. Pisteestä A = ( 3, 5) päästään pisteeseen P, jossa kappale sijaitsee,

Lisätiedot

2.1 Ääni aaltoliikkeenä

2.1 Ääni aaltoliikkeenä 2. Ääni Äänen tutkimusta kutsutaan akustiikaksi. Akustiikassa tutkitaan äänen tuottamista, äänen ominaisuuksia, soittimia, musiikkia, puhetta, äänen etenemistä ja kuulemisen fysiologiaa. Ääni kuljettaa

Lisätiedot

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt Häiriöt peittävät mitattavia signaaleja Häriölähteitä: Sähköverkko 240 V, 50 Hz Moottorit Kytkimet Releet, muuntajat Virtalähteet Loisteputkivalaisimet Kännykät Radiolähettimet,

Lisätiedot

RCL-vihtovirtapiiri: resonanssi

RCL-vihtovirtapiiri: resonanssi CL-vihtovirtapiiri: resonanssi Olkoon tarkastelun kohteena tavallinen LC-vaihtovirtapiiri. Piirissä on kolme komponenttia, ohmin vastus, L henryn induktanssi ja C faradin kapasitanssi. Piiriin syötettyyn

Lisätiedot

normaali- ja leikkaus jännitysten laskemiseen pisteessä Määritetään ne tasot, joista suurimmat normaali- ja leikkausjännitykset löytyvät

normaali- ja leikkaus jännitysten laskemiseen pisteessä Määritetään ne tasot, joista suurimmat normaali- ja leikkausjännitykset löytyvät TAVOITTEET Johdetaan htälöt, joilla muutetaan jännitskomponentit koordinaatistosta toiseen Kätetään muunnoshtälöitä suurimpien normaali- ja leikkaus jännitsten laskemiseen pisteessä Määritetään ne tasot,

Lisätiedot

Lyhyt, kevät 2016 Osa A

Lyhyt, kevät 2016 Osa A Lyhyt, kevät 206 Osa A. Muodostettu yhtälö, 2x 2 + x = 5x 2 Kaikki termit samalla puolla, 2x 2 4x + 2 = 0 Vastaus x = x:n derivaatta on x 2 :n derivaatta on 2x f (x) = 4x + derivoitu väärää funktiota,

Lisätiedot

havainnollistaa Dopplerin ilmiötä ja interferenssin aiheuttamaa huojuntailmiötä

havainnollistaa Dopplerin ilmiötä ja interferenssin aiheuttamaa huojuntailmiötä FYSP0 / K3 DOPPLERIN ILMIÖ Työn tavoitteita havainnollistaa Dopplerin ilmiötä ja interferenssin aiheuttamaa huojuntailmiötä harjoitella mittausarvojen poimimista Capstonen kuvaajalta sekä kerrata maksimiminimi

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 29.3.2016 Susanna Hurme Yleisen tasoliikkeen kinematiikka: absoluuttinen ja suhteellinen liike, rajoitettu liike (Kirjan luvut 16.4-16.7) Osaamistavoitteet Ymmärtää,

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Kevät 2010 Jukka Maalampi LUENTO 6 Yksinkertainen harmoninen liike yhteys ympyräliikkeeseen energia dynamiikka Värähdysliike Knight Ch 14 Heilahtelut pystysuunnassa ja gravitaation

Lisätiedot

RYHMÄKERROIN ÄÄNILÄHDERYHMÄN SUUNTAAVUUDEN

RYHMÄKERROIN ÄÄNILÄHDERYHMÄN SUUNTAAVUUDEN ÄÄNILÄHDERYHMÄN SUUNTAAVUUDEN ARVIOINNISSA Seppo Uosukainen, Jukka Tanttari, Heikki Isomoisio, Esa Nousiainen, Ville Veijanen, Virpi Hankaniemi VTT PL, 44 VTT etunimi.sukunimi@vtt.fi Wärtsilä Finland Oy

Lisätiedot

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä 3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä Lineaarinen m:n yhtälön yhtälöryhmä, jossa on n tuntematonta x 1,, x n on joukko yhtälöitä, jotka ovat muotoa a 11 x 1 + + a 1n x n = b 1 a 21

Lisätiedot

KESTOMAGNEETTI VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jani Vitikka p87434 Hannu Tiitinen p87432. Dynaaminen kenttäteoria SATE2010

KESTOMAGNEETTI VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jani Vitikka p87434 Hannu Tiitinen p87432. Dynaaminen kenttäteoria SATE2010 VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Jani Vitikka p87434 Hannu Tiitinen p87432 Dynaaminen kenttäteoria SATE2010 KESTOMAGNEETTI Sivumäärä: 10 Jätetty tarkastettavaksi: 16.1.2008 Työn tarkastaja

Lisätiedot

Koordinaatistot 1/6 Sisältö ESITIEDOT: reaaliluvut

Koordinaatistot 1/6 Sisältö ESITIEDOT: reaaliluvut Koordinaatistot 1/6 Sisältö Koordinaatiston ja koordinaattien käsite Geometrisissa tehtävissä ja siten mös monissa kätännön ongelmissa on usein tarpeen ilmoittaa pisteiden sijainti jonkin kiinteän vertailussteemin

Lisätiedot

kaikki ( r, θ )-avaruuden pisteet (0, θ ) - oli θ

kaikki ( r, θ )-avaruuden pisteet (0, θ ) - oli θ 58 VEKTORIANALYYSI Luento 9 Ortogonaaliset käyräviivaiset koordinaatistot Olemme jo monta kertaa esittäneet karteesiset x, y ja z koordinaatit uusia koordinaatteja käyttäen: x= xuvw (,, ), y= yuvw (,,

Lisätiedot

Tampereen yliopisto Tietokonegrafiikka 2013 Tietojenkäsittelytiede Harjoitus

Tampereen yliopisto Tietokonegrafiikka 2013 Tietojenkäsittelytiede Harjoitus Tampereen yliopisto Tietokonegrafiikka 201 Tietojenkäsittelytiede Harjoitus 6 1..201 1. Tarkastellaan Gouraudin sävytysmallia. Olkoon annettuna kolmio ABC, missä A = (0,0,0), B = (2,0,0) ja C = (1,2,0)

Lisätiedot

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 3: Vektorikentät

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 3: Vektorikentät MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 3: Vektorikentät Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 2016 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0305 Syksy 2016

Lisätiedot

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon 30 SÄHKÖVAKIO 30 Sähkövakio ja Coulombin laki Coulombin lain mukaan kahden tyhjiössä olevan pistevarauksen q ja q 2 välinen voima F on suoraan verrannollinen varauksiin ja kääntäen verrannollinen varausten

Lisätiedot

Diplomi-insino o rien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2015 Insino o rivalinnan fysiikan koe 27.5.2015, malliratkaisut

Diplomi-insino o rien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2015 Insino o rivalinnan fysiikan koe 27.5.2015, malliratkaisut Diplomi-insino o rien ja arkkitehtien yhteisalinta - dia-alinta 15 Insino o rialinnan fysiikan koe 7.5.15, malliratkaisut A1 Pallo (massa m = 1, kg, sa de r =, cm) nojaa kur an mukaisesti pystysuoraan

Lisätiedot

Kuvaus. Määritelmä. LM2, Kesä /160

Kuvaus. Määritelmä. LM2, Kesä /160 Kuvaus Määritelmä Oletetaan, että X ja Y ovat joukkoja. Kuvaus eli funktio joukosta X joukkoon Y on sääntö, joka liittää jokaiseen joukon X alkioon täsmälleen yhden alkion, joka kuuluu joukkoon Y. Merkintä

Lisätiedot

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen EMC - Kaapelointi ja kytkeytyminen Kaapelointi merkittävä EMC-ominaisuuksien kannalta yleensä pituudeltaan suurin elektroniikan osa > toimii helposti antennina

Lisätiedot

Luento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa

Luento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa Luento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa Johdanto Vääntömomentti Hitausmomentti ja sen määrittäminen Liikemäärämomentti Gyroskooppi Harjoituksia ja laskettuja esimerkkejä 1 / 37 Luennon sisältö Johdanto

Lisätiedot

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on 13 Pistetulo Avaruuksissa R 2 ja R 3 on totuttu puhumaan vektorien pituuksista ja vektoreiden välisistä kulmista. Kuten tavallista, näiden käsitteiden yleistäminen korkeampiulotteisiin avaruuksiin ei onnistu

Lisätiedot

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 Datamuuntimet 1 Pekka antala 19.11.2012 Datamuuntimet 6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 7. AD-muuntimet 5 7.1 Analoginen

Lisätiedot

Muodonmuutostila hum 30.8.13

Muodonmuutostila hum 30.8.13 Muodonmuutostila Tarkastellaan kuvan 1 kappaletta Ω, jonka pisteet siirtvät ulkoisen kuormituksen johdosta siten, että siirtmien tapahduttua ne muodostavat kappaleen Ω'. Esimerkiksi piste A siirt asemaan

Lisätiedot

Infarktialueen määrittäminen T 1ρ -, T RAFF - ja T 2 -relaksaatiomenetelmillä sekä gadolinium-myöhäistehostuman avulla

Infarktialueen määrittäminen T 1ρ -, T RAFF - ja T 2 -relaksaatiomenetelmillä sekä gadolinium-myöhäistehostuman avulla Infarktialueen määrittäminen T 1ρ -, T RAFF - ja T 2 -relaksaatiomenetelmillä sekä gadolinium-myöhäistehostuman avulla Elias Ylä-Herttuala Pro gradu-tutkielma Sovelletun fysiikan koulutusohjelma Itä-Suomen

Lisätiedot

Aaltoliike ajan suhteen:

Aaltoliike ajan suhteen: Aaltoliike Aaltoliike on etenevää värähtelyä Värähdysliikkeen jaksonaika T on yhteen värähdykseen kuluva aika Värähtelyn taajuus on sekunnissa tapahtuvien värähdysten lukumäärä Taajuuden ƒ yksikkö Hz (hertsi,

Lisätiedot

BM30A0240, Fysiikka L osa 4

BM30A0240, Fysiikka L osa 4 BM30A0240, Fysiikka L osa 4 Luennot: Heikki Pitkänen 1 Oppikirja: Young & Freedman: University Physics Luku 14 - Periodic motion Luku 15 - Mechanical waves Luku 16 - Sound and hearing Muuta - Diffraktio,

Lisätiedot

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta.

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta. 3 Suorat ja tasot Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta. 3.1 Suora Havaitsimme skalaarikertolaskun tulkinnan yhteydessä, että jos on mikä tahansa nollasta

Lisätiedot

Varatun hiukkasen liike

Varatun hiukkasen liike Luku 15 Varatun hiukkasen liike SM-kentässä Tarkastellaan lopuksi varatun hiukkasen liikettä sähkömagneettisessa kentässä. Liikeyhtälö on tullut esiin useaan otteeseen kurssin aikana aiemminkin. Yleisesti

Lisätiedot

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä 1 3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä Lineaarinen m:n yhtälön yhtälöryhmä, jossa on n tuntematonta x 1,, x n on joukko yhtälöitä, jotka ovat muotoa a 11 x 1 + + a 1n x n = b 1 a

Lisätiedot

A B = 100, A = B = 0. D = 1.2. Ce (1.2 D. C (t D) 0, t < 0. t D. )} = Ae πjf D F{Π( t D )} = ADe πjf D sinc(df)

A B = 100, A = B = 0. D = 1.2. Ce (1.2 D. C (t D) 0, t < 0. t D. )} = Ae πjf D F{Π( t D )} = ADe πjf D sinc(df) ELEC-A7 Signaalit ja järjestelmät Syksy 5 Tehtävä 3. a) Suoran tapauksessa ratkaistaan kaksi tuntematonta termiä, A ja B, joten tarvitaan kaksi pistettä, jotka ovat pisteet t = ja t =.. Saadaan yhtälöpari

Lisätiedot

Aloita Ratkaise Pisteytä se itse Merkitse pisteet saanut riittävästi pisteitä voit siirtyä seuraavaan osioon ei ole riittävästi

Aloita Ratkaise Pisteytä se itse Merkitse pisteet saanut riittävästi pisteitä voit siirtyä seuraavaan osioon ei ole riittävästi Aloita A:sta Ratkaise osion (A, B, C, D, jne ) yhtälö vihkoosi. Pisteytä se itse ohjeen mukaan. Merkitse pisteet sinulle jaettavaan tehtävä- ja arviointilappuun. Kun olet saanut riittävästi pisteitä (6)

Lisätiedot

Useita oskillaattoreita yleinen tarkastelu

Useita oskillaattoreita yleinen tarkastelu Useita oskillaattoreita yleinen tarkastelu Useita riippumattomia vapausasteita q i, i =,..., n ja potentiaali vastaavasti U(q, q 2,..., q n). Tasapainoasema {q 0, q0 2,..., q0 n} q 0 Käytetään merkintää

Lisätiedot

3.4 Käänteiskuvauslause ja implisiittifunktiolause

3.4 Käänteiskuvauslause ja implisiittifunktiolause 3.4 Käänteiskuvauslause ja implisiittifunktiolause Tässä luvussa käsitellään kahta keskeistä vektorianalyysin lausetta. Esitellään aluksi kyseiset lauseet ja tutustutaan niiden käyttötapoihin. Lause 3.4.1

Lisätiedot

Y Yhtälöparista ratkaistiin vuorotellen siirtofunktiot laittamalla muut tulot nollaan. = K K K M. s 2 3s 2 KK P

Y Yhtälöparista ratkaistiin vuorotellen siirtofunktiot laittamalla muut tulot nollaan. = K K K M. s 2 3s 2 KK P Säädön kotitehtävä vk3 t. 1 a) { Y =G K P E H E=R K N N G M Y Yhtälöparista ratkaistiin vuorotellen siirtofunktiot laittamalla muut tulot nollaan. G R s = Y R = GK P s 1 = KK 1 GK P K N G P M s 2 3s 2

Lisätiedot

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella

Lisätiedot

Luvun 5 laskuesimerkit

Luvun 5 laskuesimerkit Luvun 5 laskuesimerkit Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen kuvan mukaisessa ripustuksessa. a) Mitkä ovat kahleiden jännitykset? b) Mikä kahleista uhkaa katketa ensimmäisenä? Piirretäänpä parit vapaakappalekuvat.

Lisätiedot

JUHANA SORVARI Kahteen gradienttipariin perustuvan diffuusiopainotetun magneettikuvaussekvenssin

JUHANA SORVARI Kahteen gradienttipariin perustuvan diffuusiopainotetun magneettikuvaussekvenssin JUHANA SORVARI Kahteen gradienttipariin perustuvan diffuusiopainotetun magneettikuvaussekvenssin in vivo -implementointi ja testaus Diplomityö Tarkastaja: professori Ilpo Vattulainen Tarkastaja ja aihe

Lisätiedot

1 WKB-approksimaatio. Yleisiä ohjeita. S Harjoitus

1 WKB-approksimaatio. Yleisiä ohjeita. S Harjoitus S-114.1427 Harjoitus 3 29 Yleisiä ohjeita Ratkaise tehtävät MATLABia käyttäen. Kirjoita ratkaisut.m-tiedostoihin. Tee tuloksistasi lyhyt seloste, jossa esität laskemasi arvot sekä piirtämäsi kuvat (sekä

Lisätiedot

Vapaus. Määritelmä. jos c 1 v 1 + c 2 v c k v k = 0 joillakin c 1,..., c k R, niin c 1 = 0, c 2 = 0,..., c k = 0.

Vapaus. Määritelmä. jos c 1 v 1 + c 2 v c k v k = 0 joillakin c 1,..., c k R, niin c 1 = 0, c 2 = 0,..., c k = 0. Vapaus Määritelmä Oletetaan, että v 1, v 2,..., v k R n, missä n {1, 2,... }. Vektorijono ( v 1, v 2,..., v k ) on vapaa eli lineaarisesti riippumaton, jos seuraava ehto pätee: jos c 1 v 1 + c 2 v 2 +

Lisätiedot

KULJETUSSUUREET Kuljetussuureilla tai -ominaisuuksilla tarkoitetaan kaasumaisen, nestemäisen tai kiinteän väliaineen kykyä siirtää ainetta, energiaa, tai jotain muuta fysikaalista ominaisuutta paikasta

Lisätiedot