Um feixe de laser tem intensidade de
. Calcule os valores de Em e Bm associados ao feixe. Resp:
e
.
Passo 1
O enunciado dá a intensidade do feixe de laser e pede os valores dos amplitudes do campo elétrico
e do campo magnético
.
Informações fornecidas:
- Intensidade do feixe:
.
O que vou fazer:
- Converter a intensidade para unidades SI (
). - Usar a relação entre intensidade média de uma onda eletromagnética plana em vácuo e as amplitudes dos campos para obter
. - Usar a relação entre
e em vácuo para obter .
Passo 2
Converter a intensidade para SI.
Explicação rápida:
. Portanto, para converter
para
multiplica-se por
.
Assim,
Passo 3
Apresentar a fórmula que liga intensidade média e amplitude do campo elétrico.
Para uma onda eletromagnética plana em vácuo, a intensidade média (módulo do vetor de Poynting médio) é dada por
onde:
-
é a permissividade do vácuo ( ), -
é a velocidade da luz no vácuo ( ), -
é a amplitude do campo elétrico (em V/m).
Isolando
obtemos:
Passo 4
Calcular numericamente
.
Calcular o produto
:
Substituindo em
:
Arredondando de forma consistente com a precisão dada no enunciado:
Passo 5
Relacionar
e
e calcular
.
Para uma onda eletromagnética em vácuo os campos são relacionados por
logo
Substituindo
e
:
Arredondando de forma compatível com a resposta esperada: