Problem 16.12 Challenge
หัวข้อ: พลังงานที่ส่งผ่านโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Energy Carried by Electromagnetic Waves)
แหล่งกำเนิดแสงสีเดียวปล่อยกำลังคงที่ขนาด 100 W ออกมา จงหา a) ความเข้มแสงที่ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสง 1.00 m? b) ความหนาแน่นพลังงานเฉลี่ยเนื่องจากสนามแม่เหล็กที่ตำแหน่งในข้อ a)? c) ความหนาแน่นพลังงานเฉลี่ยเนื่องจากสนามไฟฟ้าที่ตำแหน่งในข้อ a)?
คำตอบ
c) จาก \(u_{E,av}= u_{B,av}= 13.3 nJ/m^{3} \;\blacksquare\)
c) จาก \(u_{E,av}= u_{B,av}= 13.3 nJ/m^{3} \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(\wp _{av} = 100 W\) และ \(r = 1.00 m\)
a) จาก \(I = \frac{\wp _{av}}{A}=\frac{\wp _{av}}{4\pi r^{2}}= 7.96 W/m^{2} \;\blacksquare\)
b) จาก \(u_{B,av}=\frac{1}{2\mu _{0}}B_{rms}^{2}\)
\(u_{B,av}=\frac{1}{2\mu _{0}}(\frac{\mu _{0}I}{c}); I =\frac{1}{\mu _{0}}cB_{rms}^{2}\)
\(u_{B,av}=\frac{I}{2c}= 13.3 nJ/m^{3} \;\blacksquare\)
c) จาก \(u_{E,av}= u_{B,av}= 13.3 nJ/m^{3} \;\blacksquare\)