Quesito 1

In un punto X, posto a distanza d=10 m da una sorgente puntiforme di luce S, il campo elettrico massimo è E0 = 3,0 V/m. Calcolare:

  1. il valore massimo B0 dell'induzione magnetica in X;
  2. l'intensità media in X;
  3. la potenza P emessa dalla sorgente;
  4. il valore massimo E0' del campo elettrico in un punto Y posto a 2 m da S;
  5. la forza F che agisce su una superficie Σ di area 1 cm2 centrata su Y e perpendicolare alla retta SY.
Svolgimento

Quesito 2

Un'onda elettromagnetica piana polarizzata linearmente di lunghezza λ=4 m si propaga lungo la direzione x, con il campo elettrico E diretto secondo l'asse y e di ampiezza massima E0=150 V/m. Una spira conduttrice a forma di quadrato con lato L=10 cm è disposta sul piano xy con i lati paralleli agli assi.

  1. Calcolare il valore efficace della f.e.m. indotta dall'onda sulla spira.
Svolgimento

Quesito 3

Un diaframma opaco Δ su cui sono tracciate due sottili fenditure rettilinee parallele distanti d=0,10 mm è irradiato con luce monocromatica proveniente da una sorgente puntiforme S posta a distanza infinita da Δ. Su uno schermo parallelo a Δ, situato dalla parte opposta rispetto S e distante L=50 cm da Δ, si forma una figura di interferenza in cui la distanza tra due massimi adiacenti è D=2,5 mm.

  1. Calcolare la lunghezza d'onda λ della luce incidente.
Svolgimento

Svolgimento del quesito 1

  1.  

    fig01

  2.  

    fig02

  3. L'intensità media è data dal rapporto tra la potenza e una superficie sferica Σ centrata su S e con raggio d. Si ha quindi

    fig03

  4. L'intensità è inversamente proporzionale al quadrato della distanza. La distanza SY è un quinto della distanza SX, l'intensità è quindi 25 volte maggiore e il campo E0' risulta

    fig04

  5. Per quanto detto sopra l'intensità media in Y è

    fig05

    La pressione di radiazione si ottiene dividendo questa intensità per c e la forza si ottiene moltiplicando la pressione per la superficie Σ

    fig06

 


Svolgimento del quesito 2

L'induzione magnetica dell'onda ha la direzione dell'asse z e la sua parte scalare oscilla con equazione

fig07

Detta x0 la minore della ascisse dei lati paralleli all'asse y, il flusso di induzione magnetica attraverso la spira è

fig08

Il flusso ΦB attraverso alla spira è sempre nullo: infatti

fig09

La f.e.m., data dall'opposto della derivata di ΦB rispetto al tempo, è quindi nulla e nullo risulta il suo valore efficace.

 


Svolgimento del quesito 3

La distanza tra due massimi consecutivi è

fig11

Da cui

fig12