Hvordan løse Intensitet Light problemer

Når en punktkilde sender ut elektromagnetisk stråling, forblir den totale energien av at stråling på samme måte som det beveger seg gjennom rommet. Dersom strålingen sprer seg ut i alle retninger som lyset fra en lyspære, vil imidlertid dets intensitet, den effekt per flateenhet, avta med avstanden. Denne effekten er lik et vann bølge sprer seg ut i en krets fra en enkelt startpunktet; energi bølgen skulle bli spredt ut over et økende sirkulær front. Å beregne intensiteten av lys med avstand er et relativt enkelt problem å løse.

Bruksanvisning

1 Skriv ut ligningen for intensiteten av lys som en funksjon av avstanden fra kilden: intensitet = P / 4π r ^ 2, hvor r er avstanden fra kilden og P er den opprinnelige intensitet ved kilden.

2 Plugg i den opprinnelige intensitet og avstanden fra lyskilden hvis du trenger å beregne intensiteten ved en gitt avstand.

For eksempel si at du har en 100-watts lyspære som avgir lys likt i alle retninger, og står 200 meter fra den. Intensiteten i denne avstanden vil være 100 W / 4π (200) ^ 2 = 1,99 x 10 ^ -4 W / meter kvadrat.

3 Løs likningen for r hvis du trenger å finne avstanden som lyset vil ha en gitt intensitet.

For eksempel si at du ønsker å finne avstanden fra lyspæren hvor lyset vil ha en intensitet på 1 W / meter kvadrat. Du ville skrive om ligningen som følger:

1 W / m ^ 2 = 100 W / 4πr ^ 2

Nå multipliserer begge sider av r ^ 2:

r ^ 2 = 100 / 4π

r ^ 2 = 7,958 m ^ 2

r = 2,82 meter