Какое максимальное значение напряженности электрического поля Еmax и интенсивности I излучения будет у рубинового

Тема: Электромагнитные волны и лазеры

Описание:
Для расчета максимального значения напряженности электрического поля Eₘₐₓ и интенсивности излучения I рубинового лазера, используем следующие формулы:

Напряженность электрического поля E связана с интенсивностью излучения I следующим соотношением:

E = √(2 * I * c * ε₀)

где c - скорость света в вакууме (около 3x10⁸ м/с), ε₀ - электрическая постоянная (8.85x10⁻¹² Ф/м).

Интенсивность излучения I выражается через энергию излучения W и время длительности импульса Δt:

I = W / Δt

Для нахождения Eₘₐₓ и I необходимо внести все известные значения:

Длительность импульса Δt = 0,1 мс = 0,1 * 10⁻³ с
Энергия излучения W = 0,3 Дж
Диаметр пучка d = 5,0 мм = 5,0 * 10⁻³ м

Теперь мы можем использовать эти значения, чтобы найти максимальное значение напряженности электрического поля Eₘₐₓ и интенсивности излучения I рубинового лазера.

Пример:
Используем формулу I = W / Δt, где W = 0,3 Дж и Δt = 0,1 мс:
I = 0,3 / 0,1 * 10⁻³ = 3000 Вт / м²

Теперь используем формулу E = √(2 * I * c * ε₀), где I = 3000 Вт / м²:
E = √(2 * 3000 * 3 * 10⁸ * 8.85 * 10⁻¹²) ≈ 3,15 * 10⁴ В / м

Таким образом, максимальное значение напряженности электрического поля Еₘₐₓ составляет примерно 3,15 * 10⁴ В / м, а интенсивность излучения I составляет примерно 3000 Вт / м².

Совет:
Чтобы лучше понять электромагнитные волны и лазеры, рекомендуется изучить основные принципы электромагнитного излучения и его свойства, такие как длина волны, частота и энергия фотонов.

Упражнение:
Какова максимальная длина волны (λ) рубинового лазера, если известно, что скорость света в вакууме равна 3 * 10⁸ м/с, а его частота равна 4 * 10¹⁴ Гц? (Используйте формулу c = λ * ν, где c - скорость света в вакууме, λ - длина волны, ν - частота).