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 diâmetro. Admita que a retina é uma superfície circular e que a velocidade da luz é aproximadamente igual a velocidade da luz no vácuo.
Considerando o pulso como uma onda plana, qual o valor máximo do campo elétrico e do campo magnético na retina? (Resp:
)
Considerando o pulso como uma onda plana, qual o valor máximo do campo elétrico e do campo magnético na retina? (Resp:
Passo 1
Beleza, vamos primeiro entender o que o enunciado pede. Aqui temos um pulso de laser com:
• Energia do pulso
• Duração do pulso
• Comprimento de onda (só pra saber de onde vem a luz)
• Diâmetro da região focal na retina
O que a gente vai usar:
• Potência média do pulso
• Área circular
• Definição de intensidade
• Relação da intensidade de uma onda plana com o campo elétrico de pico:
• Energia do pulso
• Duração do pulso
• Comprimento de onda
• Diâmetro da região focal na retina
O que a gente vai usar:
• Potência média do pulso
• Área circular
• Definição de intensidade
• Relação da intensidade de uma onda plana com o campo elétrico de pico:
• E, por fim,
.
Passo 2
Calculando a potência média do pulso:
Passo 3
Agora a área da mancha na retina (círculo de diâmetro 3 mm):
Passo 4
Intensidade média do pulso (potência por unidade de área):
Passo 5
Agora relacionamos intensidade de uma onda plana com o campo elétrico de pico
:
Usando
e
:
Passo 6
O campo magnético de pico
satisfaz
Resposta
Campo elétrico de pico:
Campo magnético de pico: