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Un fascio laser della potenza di 1Watt incide perpendicolarmente su di uno specchio e viene riflesso totalmente. La luce è costituita da fotoni ciascuno dei quali trasporta una energia $E=h\nu$ ed una quantità di moto $P=\frac{h}{\lambda}$ dove $\nu$ è la frequenza, $\lambda$ è la lunghezza d'onda e $h$ è la costante di Planck. Determinare la forza esercitata dalla luce sullo specchio.

Attenzione: la $\displaystyle \nu$ si fa scrivendo \nu, non \ni.

Essendo $\lambda = \frac{c}{\nu}$ allora:

$P= \frac{h\nu}{c}=\frac{E}{c}$

La quantità di fotoni che urta lo specchio nel tempo è data da:

$n=\frac{W t }{E}$

Essendo gli urti elastici, l'impulso totale è:

$\Delta P = 2nP=2\frac{W t }{c}$

Percui:

$F=\frac{\Delta P}{t}=2 \frac{W}{c}= 6,7 \cdot 10^{-9} N$

Però spero non ci siano effetti relativistici di mezzo...

No no niente effetti relativistici...è così

In effetti le grandezze E, p = E / c e la massa a riposo del fotone ( $m_0=0$ ) obbediscono alla relazione relativistica:

$E^2-c^2p^2=m_0^2c^4$ .

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SNS 1997-1998 (3)

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