Problema — Quantità di moto di un impulso laser

Testo

Un impulso laser trasporta energia $U=0{,}1$ J. Calcola la quantità di moto consegnata a un assorbitore perfetto. Quanta ne consegna nel caso di uno specchio?

Soluzione

Assorbitore perfetto. La radiazione trasporta quantità di moto $p=U/c$; se viene interamente assorbita, tutta questa viene ceduta:

$p=\frac{U}{c}=\frac{0{,}1}{3{,}00\cdot 10^8}\approx 3{,}3\cdot 10^{-10}\ \text{kg}\cdot\text{m/s}$

$\ev{p\approx 3{,}3\cdot 10^{-10}\ \text{kg}\cdot\text{m/s}}$

Specchio. La luce riflessa inverte il verso della propria quantità di moto: la variazione (e quindi l’impulso trasferito) raddoppia,

$2p\approx 6{,}7\cdot 10^{-10}\ \text{kg}\cdot\text{m/s}$

Collegamenti

Argomenti: Onde elettromagnetiche Concetti: Pressione di radiazione · Fotone