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Nachricht
Myon
Verfasst am: 05. Jul 2022 08:49
Titel: Re: Laserpointer (Feldenergie, Strahlungsdruck und Laserkraf
The_Physicist hat Folgendes geschrieben:
In der Aufgabe geht es um einen Laserpointer, der eine Wellenlänge von 532 nm hat, durch eine Blende mit Radius = 3mm geht und dessen Lichtleistung ca. 1mW entspricht.
Bitte jeweils den vollständigen Aufgabentext posten.
Zitat:
Im ersten Aufgabenteil ist nach der EM-Feldenergie gefragt, die im 10m langen Lichtstrahl enthalten ist. Da habe ich gerechnet, dass die Energie einer Wellenlänge mal die Lichtstrahllänge = der EM-Feldenergie ist, also: (h=Planck'sches Wirkungsquantum)
Ich verstehe nicht, was Du hier gerechnet hast. Die Energie eines einzelnen Photons mit der Länge des Lichtstrahls multipliziert?
Es gilt
Zitat:
Als nächstes wird nach der Amplitude des E- und B-Feldes gefragt. Ich habe aus der Relation von E- und B-Feld in EM-Wellen geschlossen (orthogonal zu einander), dass
Da
E=B gilt im SI-System nicht, und die Einheiten von E und B stimmen sicher nicht. Für die Energiedichte einer e.m. Welle gilt in SI-Einheiten
Zitat:
Weiterhin wird eine ein Strahlungdruck:
definiert, wobei der Impuls
ist.
Also: Da I auch geschrieben werden kann, als:
:
Die Querschnittsfläche der Blende ist nicht 2*pi*r.
Zitat:
Und als letztes ist nach der Kraft gefragt, die der Laser auf ein Stück Pappe auswirkt, wenn er von dieser vollständig absorbiert wird.
Da wir den Impuls schon als Formel haben, und die Kraft das zeitliche Integral dieses Impulses ist, folgt: (Grenzen des Integrals ist die Dauer, die die Laserwelle braucht um 10m zu durchqueren:
)
Hier verstehe ich komplett nicht mehr, was Du rechnest. Die Kraft ist doch einfach Strahlungsdruck mal Fläche?
The_Physicist
Verfasst am: 04. Jul 2022 21:07
Titel: Laserpointer (Feldenergie, Strahlungsdruck und Laserkraft)
Meine Frage:
Hallöchen an alle schonmal,
Heute haben wir eine Aufgabe bekommen, bei der ich nicht ganz weiß, ob ich sie richtig gelöst habe, weswegen ich euch um Feedback bitten würde.
In der Aufgabe geht es um einen Laserpointer, der eine Wellenlänge von 532 nm hat, durch eine Blende mit Radius = 3mm geht und dessen Lichtleistung ca. 1mW entspricht.
Meine Ideen:
Im ersten Aufgabenteil ist nach der EM-Feldenergie gefragt, die im 10m langen Lichtstrahl enthalten ist. Da habe ich gerechnet, dass die Energie einer Wellenlänge mal die Lichtstrahllänge = der EM-Feldenergie ist, also: (h=Planck'sches Wirkungsquantum)
Als nächstes wird nach der Amplitude des E- und B-Feldes gefragt. Ich habe aus der Relation von E- und B-Feld in EM-Wellen geschlossen (orthogonal zu einander), dass
. Also:
Da
Weiterhin wird eine ein Strahlungdruck:
definiert, wobei der Impuls
ist.
Also: Da I auch geschrieben werden kann, als:
:
Und als letztes ist nach der Kraft gefragt, die der Laser auf ein Stück Pappe auswirkt, wenn er von dieser vollständig absorbiert wird.
Da wir den Impuls schon als Formel haben, und die Kraft das zeitliche Integral dieses Impulses ist, folgt: (Grenzen des Integrals ist die Dauer, die die Laserwelle braucht um 10m zu durchqueren:
)
Ich bedanke mich schonmal für jegliche Antworten
.