דף 1 מתוך 1

שאלה 0414

נשלח: 20:03 05/04/2014
על ידי danikap
רותם, שלום!
שאלתי מתייחסת להגדרת המושג "לחץ" בכול הקשור לקרינה אלקטרומגנטית. בתרגיל דנן, למשל, נדרשנו לחשב את האנרגיה האובדת ליחידת זמן ושטח(קרי, הספק ליחידת שטח/לחץ ליחידת זמן), וקיבלנו -- כמצופה -- ש:
\(<S_n> \propto E_0 ^2\) כאשר S_n הנו הרכיב של ווקטור פויינטינג מאונך למישור -- וזהו אובדן האנרגיה.
לאחר מכן, נתבקשנו למצוא את הלחץ על משטח, ואולם, מקורות רבים מגדירים דווקא ערך זה(!) כ-"לחץ הקרינה": http://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_ ... ism:_waves
\(P = \frac{<S>}{c}\).
אך חישוב הכוח המכני המופעל ע"י גל אלקטרומגנטי, לפי הידוע לנו מטנזור מאמץ-אנרגיה, נעשה כך:\(\vec{p} = \epsilon_0 (\vec{E} \times \vec{B})\), ומכאן שהכוח(וממנו, הלחץ):
\(\left<P_n\right> \propto \left<\vec{F} \cdot \hat{n}\right> = \left<\frac{d \vec{p} \cdot \hat{n}}{dt}\right> = 0\)!
מהו אפוא הביטוי הנכון ללחץ, והאם הכוונה בדר"כ תהא ללחץ המכני(הנגזר מטנזור מ.א.), או שמא ללחץ הקרינה כפי שמופיע בספרות?
בתודה,
דניאל

Re: שאלה 0414

נשלח: 20:21 05/04/2014
על ידי rotemk
ניתן לחשב את לחץ הקרינה בשתי הדרכים, גם ע"י טנזור המאמץ: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/do ... 1&type=pdf
רותם.

Re: שאלה 0414

נשלח: 20:26 05/04/2014
על ידי danikap
מה ההסבר שלך לשוני בין התוצאות?
הרי לפי חישוב התנע המכני של הגל, הלחץ(בממוצע) אפס, ואילו לחץ הקרינה אינו כזה.
דניאל

Re: שאלה 0414

נשלח: 11:19 06/04/2014
על ידי rotemk
בביטוי שלך חסר איבר (ראה משוואה 8.28). ללא המשטח התנע של הגל אינו משתנה.

רותם.

Re: שאלה 0414

נשלח: 17:43 06/04/2014
על ידי danikap
רותם,
אתה בהחלט צודק. לא כללתי את העובדה שאלמנט הנפח "נע" במרחב עם הגל.
ביארת את הנקודה שהטרידה אותי.
תודה רבה!
דניאל