Um laser emite um feixe estreito de luz. O raio do feixe é igual a
, e a potência é igual a 1,2
. Qual a intensidade do feixe de laser?
Passo 1
Beleza, então o problema fala sobre um laser que emite um feixe de luz com um certo raio e potência. A gente precisa descobrir a intensidade desse feixe. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é intensidade de uma onda eletromagnética e como calcular usando a potência e a área do feixe.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a intensidade $ I $ de uma onda é definida como a potência $ P $ dividida pela área $ A $ através da qual essa potência está espalhada. A fórmula é:
Passo 3
Agora, precisamos calcular a área $ A $ do feixe do laser. Como o feixe é estreito e presume-se que tenha uma seção transversal circular, a área de um círculo é dada por:
Onde $ r $ é o raio do feixe.
Passo 4
Vamos substituir o valor do raio na fórmula da área. Sabemos que $ r = 1,0 \times 10^{-3} , \mathrm{m} $, então:
Passo 5
Agora que temos a área, vamos usar a fórmula da intensidade. A potência $ P $ é $ 1,2 \times 10^{-3} , \mathrm{W} $. Então:
Passo 6
Fazendo a divisão:
Resposta
A intensidade do feixe de laser é aproximadamente $ 3,82 \times 10^{2} , \mathrm{W/m^2} $.