Laserpointer (Feldenergie, Strahlungsdruck und Laserkraft)

The_Physicist · Gast

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 Augenzwinkern

.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6200