المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

عهد الملكية السبئية
14-11-2016
محمد بن الحسن بن رمضان النحوي
12-08-2015
نظرية زحزحة القارات Continental Drift
2024-10-01
فعل النبي وأمير المؤمنين في أصنام الكعبة
23-10-2015
الحسين بن الحسن بن محمد بن موسى
29-5-2017
بشير الدهان
7-9-2016


The energy carried by an electric wave  
  
766   01:57 صباحاً   التاريخ: 2024-03-23
المؤلف : Richard Feynman, Robert Leighton and Matthew Sands
الكتاب أو المصدر : The Feynman Lectures on Physics
الجزء والصفحة : Volume I, Chapter 31
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / علم البصريات / مواضيع عامة في علم البصريات /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-03-16 753
التاريخ: 30-11-2019 2276
التاريخ: 9-11-2020 1219
التاريخ: 2024-03-20 675

We have seen that the imaginary part of the index means absorption. We shall now use this knowledge to find out how much energy is carried by a light wave. We have given earlier an argument that the energy carried by light is proportional to , the time average of the square of the electric field in the wave. The decrease in E due to absorption must mean a loss of energy, which would go into some friction of the electrons and, we might guess, would end up as heat in the material.

If we consider the light arriving on a unit area, say one square centimeter, of our plate in Fig. 31–1, then we can write the following energy equation (if we assume that energy is conserved, as we do!):

Energy in per sec=

                        energy out per sec+work done per sec.                             (31.23)

 

For the first term we can write , where α is the as yet unknown constant of proportionality which relates the average value of E2 to the energy being carried. For the second term we must include the part from the radiating atoms of the material, so we should use , or (evaluating the square)

All of our calculations have been made for a thin layer of material whose index is not too far from 1, so that Ea would always be much less than Es (just to make the calculations easier). In keeping with our approximations, we should, therefore, leave out the term , because it is much smaller than  You may say: “Then you should leave out  also, because it is much smaller than .” It is true that  is much smaller than , but we must keep  or our approximation will be the one that would apply if we neglected the presence of the material completely! One way of checking that our calculations are consistent is to see that we always keep terms which are proportional to N Δz, the area density of atoms in the material, but we leave out terms which are proportional to (N Δz)2 or any higher power of N Δz. Ours is what should be called a “low-density approximation.”

In the same spirit, we might remark that our energy equation has neglected the energy in the reflected wave. But that is OK because this term, too, is proportional to (N Δz)2, since the amplitude of the reflected wave is proportional to N Δz.

For the last term in Eq. (31.23) we wish to compute the rate at which the incoming wave is doing work on the electrons. We know that work is force times distance, so the rate of doing work (also called power) is the force times the velocity. It is really F⋅v, but we do not need to worry about the dot product when the velocity and force are along the same direction as they are here (except for a possible minus sign). So, for each atom we take for the average rate of doing work. Since there are N Δz atoms in a unit area, the last term in Eq. (31.23) should be  Our energy equation now looks like

  

 

(recalling that η=N Δz). Putting Eq. (31.26) into the left-hand side of (31.25), we get

However, Es (at z) is Es (at atoms) retarded by z/c. Since the average is independent of time, it is the same now as retarded by z/c, or is  the same average that appears on the right-hand side of (31.25). The two sides are therefore equal if

We have discovered that if energy is to be conserved, the energy carried in an electric wave per unit area and per unit time (or what we have called the intensity) must be given by . If we call the intensity , we have

where the bar means the time average. We have a nice bonus result from our theory of the refractive index!




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.