Fizyka II OO/Ćwiczenia IV: Budowa i własności fal elektromagnetycznych

Zadania do rozwiązania na ćwiczeniach

Zad.1
Proszę obliczyć ile czasu potrzebuje sygnał radiowy aby przebyć drogę od nadajnika do anteny odbiorczej, która znajduje się w odległości 115 [km]? Ile czasu potrzebowałby ten sam sygnał na pokonanie drogi od Ziemi do gwiazdy oddalonej o 12,5 roku świetlnego?

Zad.2
Jaką długość fali emitowałaby antena o następujących parametrach: C = 36 [pF], L = 0,224 [μH].

Zad.3
Pewien układ drgający zawiera kondensator o pojemności 21 [pF]. Ile powinna wynosić jego indukcyjność aby układ ten mógł generować fale elektromagnetyczne o długości 500 [nm]?

Zad.4
Pewna mikrofalówka emituje fale o długości 2,1 [cm]. Podaj częstość emitowanych przez nią fal elektromagnetycznych.

Zad.5
Proszę obliczyć natężenie fali oraz podać maksymalną wartość składowej magnetycznej płaskiej fali radiowej, w której maksymalna wartość składowej elektrycznej wynosi 4,8 [V/m].

Zad.6
Oblicz amplitudę składowej elektrycznej i magnetycznej światła słonecznego (przyjmij, że jest ono faja płaską). Na tej wysokości jego natężenie wynosi około 1,4 [kW/m²] . Wyznacz również siłę wynikającą z ciśnienia promieniowania słonecznego działającą na Ziemię (przyjmij, że padająca na nią energia jest w całości absorbowana).

Zad.7
Jaka jest maksymalna wartość indukcji pola magnetycznego fali płaskiej, której maksymalne natężenie pola elektrycznego wynosi 2,9 * 10 ^-4 [V/m]?

Zadania domowe

Zad.1
Jaką częstotliwość fal elektromagnetycznych generuje laser:
a) helowo-neonowy, który emituje światło o długości 543 [nm]
b) argonowy, który emituje światło o długości 458 [nm]
c) na dwutlenku węgla, który emituje światło o długości 10,6 [μm]?

• 

  Laser helowo-neonowy

• 

  Laser argonowy

• 

  Laser na dwutlenku węgla

Zad.2
Pewna płaska fala elektromagnetyczna o długości 2,7 [m] rozchodzi się w próżni w dodatnim kierunku osi x. Wektor natężenia jej pola elektrycznego ma kierunek osi y i amplitudę 273 [V/m]. Proszę obliczyć ile wynosi częstość tej fali oraz podać jaki jest kierunek i amplituda wektora indukcji pola magnetycznego.

Zad.3
Proszę obliczyć ciśnienie jakie wywierane jest na plazmę przez laser wytwarzający impulsy promieniowania o mocy szczytowej [math] 1,15 * 10^{3}[/math] [MW]. Załóż, że plazma odbija wstecz całe światło laserowe, które skupione jest na powierzchni 1,5 [mm²].