Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 32.Problemas - Ex. 46
46- O plano de uma superfície é perpendicular a direção de propagação de um feixe de ondas eletromagnéticas com intensidade . A superfície absorve uma fração da intensidade incidente, sendo , e reflete a parte restante.
Mostre que a pressão da radiação sobre a superfície é dada por .
Mostre que o resultado precedente fornece a expressão correta para uma superfície totalmente absorvedora, totalmente refletora.
Para uma intensidade incidente de , qual é a pressão da radiação quando ocorre uma absorção de ? E quando ocorre uma reflexão de ?
Passo 1
A pressão causada pelo feixe na superfície será de:
Pois a parcela refletida continua gerando 2 vezes a pressão.
Onde a parcela absorvida pode ser escrita como:
E a refletida como o seu complemento (tal como estatística mesmo):
Substituindo na fórmula nós temos:
Arrumando teremos:
Passo 2
Se a superfície é totalmente absorvedora então , logo:
O que é a fórmula da pressão na superfície absorvedora.
E para uma superfície refletora então o que nos dá:
O que é a fórmula da pressão na superfície totalmente refletora.
Passo 3
Quando temos de absorção para , nós teremos então a pressão nessa superfície será de:
E quando temos de reflexão (ou de absorção), nós teremos então a pressão será:
Eu adoro questão assim, tomara que você tenha curtido também :D