Um laser de neodímio usado em cirurgia oftálmica pode emitir um pulso luminoso de 3 mJ em 1 ns. O comprimento de onda da luz emitida é de 1064 nm . Esse laser é focalisado sob incidência normal em uma região da retina que tem apenas 3 mm de diâmentro. Admita que a retina é uma superfície circular e que a velocidade da luz é aproximadamente igual a velocidade da luz no vácuo.
Calcule a potência por unidade de área do pulso luminoso na retina.
Calcule a potência por unidade de área do pulso luminoso na retina.
Passo 1
Beleza, o exercício diz que um laser solta um pulso de energia de 3 mJ em 1 ns, com comprimento de onda 1064 nm, e esse feixe é focado numa região circular da retina de diâmetro 3 mm. A parada é calcular a potência por unidade de área (intensidade) desse pulso. Isso é coisa de física básica: a gente vai usar
- a fórmula da potência média do pulso,
- a área de um círculo,
- e a definição de intensidade (potência dividida pela área).
Passo 2
Converter as unidades e achar a potência do pulso.
A energia é
A energia é
O tempo do pulso é
A potência média do pulso é
Passo 3
Calcular a área da região na retina.
O diâmetro é 3 mm, então o raio é
O diâmetro é 3 mm, então o raio é
Como a retina é uma superfície circular, a área é
Passo 4
Calcular a intensidade (potência por unidade de área):
Resposta
A potência por unidade de área do pulso luminoso na retina é aproximadamente