Campi di una lampadina e di un laser

Campi elettromagnetici di una lampadina e di un laser
Il tuo studio è illuminato da una lampadina
monocromatica a incandescenza appesa a un
filo. La sua lunghezza d’onda è di 450 nm. La
lampadina irraggia in tutte le direzioni e
assorbe una potenza media di 50 W. Trova a
R=2 metri di distanza (sapendo che soltanto il
5% della potenza si trasforma in luce):
Un puntatore laser emette un raggio di luce
cilindrico di 2mm di diametro con una
potenza media di 8 mW. La sua lunghezza
d’onda è di 580 nm. Trova:
intensità media della luce
Im 
Pm  0.05
W
 0.05 2
2
4 R
m
Pm
W
 2580 2
2
4 r
m
Im 
densità di energia media totale
um 
Im
J
 1.7 1010 3
c
m
Im
J
 8.6 106 3
c
m
um 
valore efficace del campo elettrico
Poiché la densità di energia è un valore medio, per i corrispondenti campi avremo i valori efficaci
um
Eeff 
o
 4.34
N
C
um
Eeff 
o
 983
N
C
valore efficace del campo magnetico
Beff 
Eeff
c
 1.43 108 T
Beff 
Valore massimo del campo elettrico e
magnetico
Emax  Eeff  2  6.1
N
C
Bmax  2 108 T
Eeff
c
 3.3 106 T
Valore massimo del campo elettrico e
magnetico
Emax  Eeff  2  7.2
N
C
Bmax  2.4 108 T
pressione di radiazione media
pm 
Im
N
 1.7 1010 2
c
m
pm 
Im
N
 8.6 106 2
c
m
Forza su un granellino di polvere circolare di diametro 0.2 mm
F  p  S  5.2 1018 N
F  p  S  2.7 1013 N
frequenza
f 
c

 6.67 1014 Hz
f 
c

 5.17 1014 Hz