2018-10-06
В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью ее поглощающего. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 0,15 А/м. Определите давление, оказываемое волной на тело. Воспользуйтесь результатом выводов теории Максвелла о том, что если тело полностью поглощает падающую на него энергию, то давление равно среднему значению объемной плотности энергии в падающей электромагнитной волне.
Решение:
$\sqrt{ \epsilon \epsilon_{0} } E = \sqrt{ \mu \mu_{0} } H$,
$E = E_{0} \cos ( \omega t - kx)$,
$H = H_{0} \cos ( \omega t - kx)$,
$H = H_{0} \cos ( \omega t - kx)$,
$w_{э} = \frac{ \epsilon \epsilon_{0} E^{2} }{2}, w_{м} = \frac{ \mu \mu_{0} H^{2} }{2}$,
$w_{э} = w_{м}$,
$w = w_{э} + w_{м} = 2w_{э} = 2w_{м}, w = 2w_{м} = \mu_{0} \mu H^{2} = \mu_{0} \mu H_{0}^{2} \cos^{2} ( \omega t - kx)$,
$\langle w \rangle = \langle \mu_{0} \mu H_{0}^{2} \cos^{2} ( \omega t - kx) \rangle, \langle \cos^{2} ( \omega t - kx) \rangle = \frac{1}{2}$,
$p = \langle w \rangle = \frac{ \mu \mu_{0} H_{0}^{2} }{2} = 14,1 нПа$.