Какова напряженность электрического поля волны, создаваемой рубиновым лазером, при заданных параметрах: длительности

Solnechnyy_Den_7761

8

Чтобы найти напряженность электрического поля волны, создаваемой рубиновым лазером, нам понадобится использовать следующую формулу:

\[E = \sqrt{\frac{2 \cdot E_{\text{imp}}}{\epsilon_0 \cdot A}}\]

Где:
- \(E\) - напряженность электрического поля волны
- \(E_{\text{imp}}\) - энергия импульса лазера
- \(\epsilon_0\) - электрическая постоянная (приближенно равна \(8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м}\))
- \(A\) - площадь поперечного сечения пучка лазерного излучения

Для начала, найдем площадь поперечного сечения пучка лазерного излучения. Для этого воспользуемся формулой для площади круга:

\[A = \pi \cdot r^2\]

Где \(r\) - радиус пучка лазерного излучения. В задаче дан диаметр пучка, поэтому радиус можно найти, разделив диаметр на 2:

\[r = \frac{d}{2}\]

Подставляя данные из условия задачи, получаем:

\[r = \frac{5,0\, \text{мм}}{2} = 2,5\, \text{мм} = 0,0025\, \text{м}\]

Теперь, используя найденное значение радиуса, можно вычислить площадь поперечного сечения пучка:

\[A = \pi \cdot (0,0025\, \text{м})^2\]

\[A = 3,14 \cdot 0,00000625\, \text{м}^2\]

\[A \approx 0,00001963\, \text{м}^2\]

Теперь, когда у нас есть значение для площади поперечного сечения пучка лазерного излучения, можем найти напряженность электрического поля волны:

\[E = \sqrt{\frac{2 \cdot 0,3\, \text{Дж}}{(8,85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м}) \cdot 0,00001963\, \text{м}^2}}\]

\[E = \sqrt{\frac{2 \cdot 0,3}{8,85 \times 10^{-12} \cdot 0,00001963}}\]

Вычисляя эту формулу, получаем:

\[E \approx 542122,8792\, \text{В/м}\]

Таким образом, напряженность электрического поля волны, создаваемой рубиновым лазером при заданных параметрах, составляет примерно \(542122,8792\, \text{В/м}\).