3. Energía e intensidad de la luz

si bien no lo hemos enfatizado hasta ahora, los campos eléctricos y magnéticos contienen energía. La cantidad total de energía depende de los valores de los campos en todas partes, por lo que es más conveniente definir la densidad de energía de los campos. Esta es la cantidad de energía por unidad de volumen contenida dentro de los campos. A diferencia de la energía total, la densidad de energía se puede definir fácilmente para ubicaciones específicas., Para obtenerlo para una posición, solo necesitamos saber el valor de los campos eléctricos y magnéticos en esa posición. Esto es similar a nuestra motivación para introducir densidades de energía cuando discutimos los fluidos en Física 7B. la densidad de energía de los campos eléctricos y magnéticos es

\

\

Las definiciones de densidad de energía se aplican tanto a las ondas electromagnéticas como a los campos eléctricos y magnéticos estáticos. Para las ondas electromagnéticas, tanto el campo eléctrico como el campo magnético contribuyen a la densidad de energía., La densidad de energía total es la suma de estas contribuciones.

\

sabemos que cuando los campos eléctricos y magnéticos hit cero, entonces la densidad de energía en los campos también se va a cero. La densidad de energía es mayor cuando los campos magnéticos y eléctricos experimentan sus picos:

\ \

donde \(B_0\) y \(e_0\) son el desplazamiento máximo de los campos magnéticos y eléctricos, respectivamente. Recordemos de la sección anterior que estas dos cantidades están relacionadas por la ecuación \(E_0 = cB_0\)., Reescribiendo las ecuaciones, encontramos que la densidad de Energía Máxima de una onda electromagnética es

\

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *