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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 32.Exercícios - Ex. 33

. Pulsos muito curtos de raios laser com alta intensidade são usados para reparar partes descoladas da retina. Os curtos pulsos de energia absorvidos pela retina unem as partes descoladas no lugar. Em um procedimento desse tipo, um raio laser tem um comprimento de onda de 810 nm e fornece 250 mW de potência espalhados por uma região circular com 510 mm de diâmetro. O humor vítreo (o fluido transparente que preenche a maior parte do olho) possui um índice de refração de 1,34. (a) Se os pulsos do laser duram 1,50 ms, quanta energia é fornecida à retina a cada pulso? (b) Qual pressão média o pulso do raio laser exerceria na incidência normal sobre uma superfície no ar se o raio fosse totalmente absorvido? (c) Quais são o comprimento de onda e a frequência da luz do laser dentro do humor vítreo? (d) Quais são os valores máximos dos campos elétrico e magnético no raio laser?

Passo 1

E aiii gente,

Tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui!

Letra a:

U = P t = 250 × 10 - 3 W 1.50 × 10 - 3 s = 3.75 × 10 - 4 J = 0375 m J .

Passo 2

Letra b:

I = P A = 250 × 10 - 3 W π 255 × 10 - 6 m 2 = 1.22 × 10 6 W m 2

A pressão média é:

I c = 1.22 × 10 6 W m 2 3.00 × 10 8 m s = 4.08 × 10 - 3 P a

Passo 3

Letra c:

λ = λ 0 n = 810 n m 1.34 = 604 n m

f = v λ = c λ 0 = 3.00 × 10 8 m s 810 × 10 - 9 m = 3.70 × 10 14 H z

f é o mesmo no ar e no humor vítreo.

Passo 4

Letra d:

E m a x = 2 I ε 0 c = 2 122 × 10 6 W m 2 8.85 × 10 - 12 C 2 N ⋅ m 2 3.00 × 10 8 m s = 3.03 × 10 4 V m

B m a x = E m a x c = 1.01 × 10 - 4 T

Resposta

  1. 0375 m J
  2. 4.08 × 10 - 3 P a
  3. 3.70 × 10 14 H z
  4. 3.03 × 10 4 V m   e   1.01 × 10 - 4 T
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