$3\, m$ की दूरी पर स्थित किसी $100\, W$ बल्ब से आ रहे विकिरण द्वारा उत्पन्न विध्यूत एवं चुंबकीय क्षेत्रों की गणना कीजिए। आप यह जानते हैं कि बल्ब की दक्षता $2.5 \, \%$ है और यह एक बिंदु स्रोत है।
The bulb, as a point source, radiates light in all directions uniformly. At a distance of $3\; m ,$ the surface area of the surrounding sphere is
$A=4 \pi r^{2}=4 \pi(3)^{2}=113 \,m ^{2}$
The intensity I at this distance is
$I=\frac{\text { Power }}{\text { Area }}=\frac{100 \,W \times 2.5 \%}{113\, m ^{2}}$
$=0.022 \,W / m ^{2}$
Half of this intensity is provided by the electric field and half by the magnetic field.
$\frac{1}{2} I=\frac{1}{2}\left(\varepsilon_{0} E_{r m s}^{2} c\right)$
$=\frac{1}{2}\left(0.022 \,W / m ^{2}\right)$
$E_{m s} =\sqrt{\frac{0.022}{\left(8.85 \times 10^{-12}\right)\left(3 \times 10^{8}\right)}} \,V / m$
The value of $E$ found above is the root mean square value of the electric field. since the electric field in a light beam is sinusoidal, the peak electric field, $E_{0}$ is
$E_{0}=\sqrt{2} E_{ rms }=\sqrt{2} \times 2.9 \,V / m$
$=4.07 \,V / m$
Thus, you see that the electric field strength of the light that you use for reading is fairly large. Compare it with electric field strength of $TV$ or $FM$ waves, which is of the order of a few microvolts per metre.
Now, let us calculate the strength of the magnetic field. It is
$B_{r m s}=\frac{E_{m s}}{c}=\frac{2.9 \,Vm ^{-1}}{3 \times 10^{8}\, m s ^{-1}}=9.6 \times 10^{-9} \,T$
Again, since the field in the light beam is sinusoidal, the peak magnetic field is $B_{0}=\sqrt{2} B_{m s}=1.4 \times 10^{-8}\,T$.
Note that although the energy in the magnetic field is equal to the energy in the electric field, the magnetic field strength is evidently very weak.
माना कि लेजर प्रकाश की तीव्रता $\left(\frac{315}{\pi}\right) W / m ^{2}$ है। इस स्त्रोत के संगत $rms$ विधुत क्षेत्र का निकटतम मान $v / m$ की इकाई में निकटतम पूर्णांक में हैं I
$\left(\epsilon_{0}=8.86 \times 10^{-12} C ^{2} Nm ^{-2} ; c =3 \times 10^{8} ms ^{-1}\right)$
एक समान समतल विद्युत चुम्बकीय तरंग की विद्युत क्षेत्र तीव्रता $E =-301.6 \sin ( kz -\omega t ) \hat{ a }_{ x }+$ $452.4 \sin ( kz -\omega t ) \hat{ a }_{ y } \frac{ V }{ m }$ है, तो इसी तरंग की चुम्बकीय तीव्रता $H$ का मान $Am ^{-1}$ होगा: [c $=3 \times 10^8 ms ^{-1}$, निर्वात में प्रकाश की चाल एवं निर्वात की पारगम्यता $\left.\mu_0=4 \pi \times 10^{-7} NA ^{-2}\right]$
एक माध्यम में विध्युत-चुम्बकीय तरंगों के संचरण के दौरान:
सूर्य का प्रकाश, $36\,cm ^2$ क्षेत्रफल वाले किसी तल पर लम्बवत् गिर रहा है, जो कि $20$ मिनट के समय अन्तराल में इस पर $7.2 \times 10^{-9}\,N$ का औसत बल आरोपित करता है। यदि पूर्ण अवशोषण की स्थिति माना जाए, तो आपतित प्रकाश के ऊर्जा फ्लक्स का मान होगा
$20 \mathrm{MHz}$ आवृत्ति की एक समतल वैद्युतचुंबकीय तरंग मुक्त आकाश में $x$-दिशा के अनुदिश संचरित होती है। एक निश्चित स्थान एवं समय पर, $\overrightarrow{\mathrm{E}}=6.6 \hat{\mathrm{j}} \mathrm{V} / \mathrm{m}$ हो। इस बिन्दु पर $\overrightarrow{\mathrm{B}}$ क्या है?