В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью

В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью (Решение → 3038)

В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью ее поглощающего. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 0,2 А/м. Определите давление, оказываемое волной на тело. Воспользуйтесь результатом выводов теории Максвелла о том, что если тело полностью поглощает падающую на него энергию, то давление равно среднему значению объемной плотности энергии в падающей электромагнитной волне Дано: Н0 = 0,2 А/м Найти р



В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью (Решение → 3038)

В теории Максвелла доказано, что если тело полностью поглощает падающую на него энергию, то давление р равно среднему значению объемной плотности <w> энергии в падающей электромагнитной волне.
В курсе электричества и магнетизма было показано, что объемная плотность энергии электрического поля равна ,
а магнитного поля –
где ɛ0 и μ0 – электрическая и магнитная постоянные, ɛ и μ – относительные электрическая и магнитная проницаемости среды.
Таким образом, полная плотность энергии электромагнитной волны равна
(1)
Так как модули векторы напряженности электрического и магнитного поля в электромагнитной волне связаны соотношением и изменяются в одинаковой фазе, то полную энергию можно выразить только через напряжённость магнитного поля:

В заданной точке пространства в синусоидальной (гармонической) волне векторы изменяются в одинаковой фазе по законам:

Тогда мгновенная плотность энергии
Как известно, среднее значение , тогда получаем (μ=1, вакуум)
Па
Ответ: давление волны р = 2.52∙10-8 Па