Решите, пожалуйстаЛуч лазера имеет толщину 1,5 мм и мощность 5 мВт. Найти амплитудные значения напряженности электрической и магнитной компонент луча
Решите, пожалуйста
Луч лазера имеет толщину 1,5 мм и мощность 5 мВт. Найти амплитудные значения напряженности электрической и магнитной компонент луча
Ответ(ы) на вопрос:
Средняя мощность излучения вычисляется как
[latex]P = \int {S} \, d\Sigma [/latex]. Здесь S - средний вектор Пойтинга. Интеграл берётся по некоторой замкнутой поверхности.
В нашем случае интеграл остаётся только по площади луча и в силу равномерности излучения (плоская волна) P = S*Σ, где Σ - площадь луча.
По определению средний вектор Пойтинга в системе СИ выражается как
[latex]S = \frac{1}{2} [E,H^*][/latex]
Его модуль соответственно равен: [latex]|S| = |\frac{1}{2} EH^*|[/latex]
Здесь E и H комплексные амплитуды поля.
Учтём, что в плоской волне поля E и H колеблются синфазно.
|S| = 0.5 |E||H|
Учтём связь полей:
[latex]E = \sqrt{ \frac{\mu_0}{\epsilon_0}} H[/latex]
Получим:
[latex]|S| = \frac{1}{2} \sqrt{ \frac{\mu_0}{\epsilon_0}} |H|^2[/latex]
Излучаемая мощность равна:
[latex]P = |S|\Sigma = \frac{\pi d^2}{8} \sqrt{ \frac{\mu_0}{\epsilon_0}} |H|^2[/latex]
Выражаем H:
[latex]|H| = \sqrt{ \frac{P}{\frac{\pi d^2}{8} \sqrt{ \frac{\mu_0}{\epsilon_0}}}} [/latex]
Выражаем E:
[latex]|E| = \sqrt{ \frac{\mu_0}{\epsilon_0}}|H| = \sqrt{ \frac{P\sqrt{ \frac{\mu_0}{\epsilon_0}}}{\frac{\pi d^2}{8} }}[/latex]
d - толщина луча, P - мощность лазера
Не нашли ответ?
Похожие вопросы