3. Énergie et intensité de la lumière

bien que nous ne l’ayons pas souligné jusqu’à présent, les champs électriques et magnétiques contiennent tous deux de l’énergie. La quantité totale d’énergie dépend des valeurs des champs partout, il est donc plus pratique de définir la densité d’énergie des champs. C’est la quantité d’énergie par unité de volume contenu dans les champs. Contrairement à l’énergie totale, la densité d’énergie peut être définie facilement pour des endroits spécifiques., Pour l’obtenir pour une position, il suffit de connaître la valeur des champs électriques et magnétiques à cette position. Ceci est similaire à notre motivation pour introduire des densités d’énergie lorsque nous avons discuté des fluides dans Physics 7B. la densité d’énergie des champs électriques et magnétiques est

\

\

Les définitions de densité d’énergie s’appliquent à la fois aux ondes électromagnétiques et aux champs électriques et magnétiques statiques. Pour les ondes électromagnétiques, le champ électrique et le champ magnétique contribuent à la densité d’énergie., La densité d’énergie totale est la somme de ces contributions.

\

Nous savons que lorsque les champs électriques et magnétiques atteignent zéro, la densité d’énergie dans les champs passe également à zéro. La densité d’énergie est la plus grande lorsque les champs magnétiques et électriques connaissent leurs pics:

\ \

où \(B_0\) et \(E_0\) sont le déplacement maximal des champs magnétiques et électriques, respectivement. Rappelons de la section précédente que ces deux grandeurs sont reliées par l’équation \(E_0 = cB_0\)., En réécrivant les équations, nous constatons que la densité d’énergie maximale d’une onde électromagnétique est

\

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *