3.8. | ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ВОЛНЫ. |
Презентацию рекомендуется провести на основе нижеприведенного плана. При этом рекомендуется воспользоваться электронными ресурсами и теоретическими сведениями.
План: |
|
При подготовке презентации по последнему пункту постарайтесь ответить на следующие вопросы: дата открытия этого излучения, характеристика, свойства, применение, действие на человеческий организм.
1. Энергия электромагнитной волны. Электромагнитная волна несет в себе энергию. Эта энергия характеризуется следующими величинами:
• Плотность потока электромагнитного излучения (J) — физическая величина, равная отношению электромагнитной энергии ΔW, проходящей за время Δt через перпендикулярную направлению распространения лучей поверхность площадью S произведению площади S на время Δt:
J = ΔW
S ⋅ Δt. (1)
Если S = 1м2 и Δt = с, то из выражения (1) получаем J = ΔW: плотность потока электромагнитного излучения равна энергии, проходящей через единичную площадь за единицу времени. Иногда эту величину называют интенсивностью волны.
Единица измерения плотности потока электромагнитного излучения в СИ:
[J] = [ΔW ]
[S] ⋅ [Δt] = 1 Дж
м 2 ⋅ с = 1
Вт
м 2.
• Плотность энергии электромагнитной волны равна энергии электромагнитного поля в единице объёма:
w = ΔW
ΔV. (2)
Единица измерения плотности энергии в СИ:
[ w ] = [ Δw ]
[ Δv ]
=
1 Дж
м3.
Электромагнитную энергию ΔW, заключенную в некотором объёме пространства ΔV, можно выразить как произведение плотности энергии электромагнитной волны (w) на объём воображаемого в пространстве цилиндра (a), основанием которого является площадь поверхности S, через которую проходит волна, а высотой - произведение скорости волны с на время Δt (c ⋅ Δt), то есть расстояние, которое преодолевает волна за это время (ΔV = c ⋅ Δt ⋅ S):
ΔW = w ⋅ c ⋅ Δt ⋅ S. (3)
Подставив выражение (3) в формулу (1), выясняется, что плотность (интенсивность) потока излучения