Uma onda eletromagnética plana, com comprimento de onda de 0,4 mu m, se propaga no vácuo no sentido positivo do eixo X seu vetor campo elétrico E, de amplitude 40 V / m, paralelo ao eixo Y. Qual a Pressão de radiação supondo que a placa absorva toda radiação incidente?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma onda eletromagnética que está se movendo no vácuo ao longo do eixo X. Essa onda tem um comprimento de onda de 0,4, mum e um campo elétrico com amplitude de 40, V/m paralelo ao eixo Y. A pergunta é: qual é a pressão de radiação exercida nessa onda, assumindo que a placa absorve toda a radiação que incide sobre ela?

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é pressão de radiação. Pressão de radiação é a força por unidade de área que uma onda eletromagnética exerce sobre uma superfície. Quando a onda é totalmente absorvida pela superfície, a pressão de radiação ( P) pode ser calculada usando a seguinte relação:
P = epsilon0 E^2
Onde:
  • epsilon0 é a permissividade do vácuo ( 8,854 times 10^-12, F/m),
  • E é a amplitude do campo elétrico.

Passo 3

Vamos agora substituir os valores que temos na fórmula. A amplitude do campo elétrico ( E) é 40, V/m.
P = epsilon0 E^2 = 8,854 times 10^-12, F/m times (40, V/m)^2

Passo 4

Calculando o quadrado de E:
(40, V/m)^2 = 1600, V^2/m^2
Agora, multiplicamos pelo valor de epsilon0:
P = 8,854 times 10^-12, F/m times 1600, V^2/m^2

Passo 5

Fazendo a multiplicação:
P = 8,854 times 10^-12 times 1600 = 1,41664 times 10^-8, N/m^2

Passo 6

Simplificando para uma notação mais comum:
P approx 1,42 times 10^-8, N/m^2

Resposta

A pressão de radiação é aproximadamente 1,42 times 10^-8, N/m^2.

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