Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 33.3 - Ex. 25
Prove, para uma onda eletromagnética plana que incide perpendicularmente em uma superticie plana, que a pressão exercida Pela radiação sobre a superfície é igual à densidade de energia do feixe incidente. (Essa relação entre pressão e densidade de energia não depende da refletância da superfície.)
Passo 1
Queremos provar que:
Para um meio totalmente absorvente temos:
Passo 2
Agora vamos pensar sobre a densidade de energia.
Densidade de energia é a razão da energia pelo volume, certo?
E a energia é a multiplicação da potência pelo tempo, certo?
E potencia se relaciona com a intensidade da onda, então podemos escrever a energia em funlção da intensidade:
E o volume vai ser a multiplicação da área a ser irradiada por uma largura , perpendicular a essa área:
Passo 3
Agora juntando isso temos que a densidade de enegia fica:
Mas a onda se desloca sempre com uma mesma velocidade, então , daí temos:
E corresponde a expressão da presão de raiação =)