Fisica della luce
Ciao a tutti, mi è venuta una curiosità oggi mentre studiavo... come posso fare a calcolare la "quantità" di luce che rimbalza su uno specchio ( per semplicità assumiamo che rifletta perfettamente) e diretta verso un'area E/O un punto preciso? Mi spiego meglio. supponiamo che uso l'orologio per riflettere luce su un muro. Come posso calcolare l'intensità di luce (è questa l'unità di misura che mi ridà i W/m^2?) che arriva sul muro? Per capirci, se ci fosse un pannello solare li, quanta energia arriverebbe assumendo che la mia posizione e distanza mi permettano di proiettare la luce sul pannello solare nella sua interezza?
Prima che pensiate "chi è questo deficiente che non sa niente di fisica" vi dico che sono uno studente di economia, ergo per definizione di fisica non ci capisco una mazza:)
Il ragionamento che farei io è da ignoranti credo.. Innanzitutto penserei alla luce solo come un raggio singolo visto che non sono in grado di pensare come un fascio di onde numericamente infinite. Inoltre direi che lo specchio riflette perfettamente, quindi non ci perdo nulla in termini di energia. Quindi, se sul muro ho un'area di 1 cm2 e l'"intensità" era di 1 w/cm2 quando arriva sullo specchio dell'orologio, dico che è la stessa che si riflette sul muro.
Grazie a tutti
ps. Se qualcuno lo sa ma si scoraggia mi va bene anche sapere il procedimento in generale col ragionamento sottostante
Prima che pensiate "chi è questo deficiente che non sa niente di fisica" vi dico che sono uno studente di economia, ergo per definizione di fisica non ci capisco una mazza:)
Il ragionamento che farei io è da ignoranti credo.. Innanzitutto penserei alla luce solo come un raggio singolo visto che non sono in grado di pensare come un fascio di onde numericamente infinite. Inoltre direi che lo specchio riflette perfettamente, quindi non ci perdo nulla in termini di energia. Quindi, se sul muro ho un'area di 1 cm2 e l'"intensità" era di 1 w/cm2 quando arriva sullo specchio dell'orologio, dico che è la stessa che si riflette sul muro.
Grazie a tutti
ps. Se qualcuno lo sa ma si scoraggia mi va bene anche sapere il procedimento in generale col ragionamento sottostante
Risposte
Troppo difficile concettualmente? Almeno, che strumenti si dovrebbero usare per riuscire a calcolare ciò che ho detto?
Ciao!
Per risolvere questo problema devi usare la conservazione dell'energia.
Siano
I_o = intensità della luce che arriva sull'orologio (in W/m^2)
A_0 = area dell'orologio (in m^2)
I_p = intensità della luce sul punto dove il raggio viene riflesso
A_p = area del punto dove il raggio viene riflesso
Ad ogni secondo, l'energia del raggio di luce che colpisce il tuo orologio
E_o=I_o*A_o watt
L'energia che arriva sul muro ad ogni secondo è
E_p = I_p*A_p watt
per la conservazione dell'energia, se l'orologio è perfettamente riflettente (un fisico pedante aggiungerebbe anche che il rinculo dell'orologio dev'essere trascurabile) allora l'energia che colpisce l'orologio deve andare tutta sul muro, quindi
E_p=E_o
da cui ricavi che l'intensità della luce che arriva sul muro è
I_p=I_o * A_o/A_p
nota che questa formula vale solo se la superficie del tuo orologio è uniformemente illuminata in ogni suo punto.
Per controllare l'esattezza della formula, puoi vedere che se A_o=0, allora I_p=0, ma infatti un orologio che ha superficie nulla non può riflettere niente!
Per risolvere questo problema devi usare la conservazione dell'energia.
Siano
I_o = intensità della luce che arriva sull'orologio (in W/m^2)
A_0 = area dell'orologio (in m^2)
I_p = intensità della luce sul punto dove il raggio viene riflesso
A_p = area del punto dove il raggio viene riflesso
Ad ogni secondo, l'energia del raggio di luce che colpisce il tuo orologio
E_o=I_o*A_o watt
L'energia che arriva sul muro ad ogni secondo è
E_p = I_p*A_p watt
per la conservazione dell'energia, se l'orologio è perfettamente riflettente (un fisico pedante aggiungerebbe anche che il rinculo dell'orologio dev'essere trascurabile) allora l'energia che colpisce l'orologio deve andare tutta sul muro, quindi
E_p=E_o
da cui ricavi che l'intensità della luce che arriva sul muro è
I_p=I_o * A_o/A_p
nota che questa formula vale solo se la superficie del tuo orologio è uniformemente illuminata in ogni suo punto.
Per controllare l'esattezza della formula, puoi vedere che se A_o=0, allora I_p=0, ma infatti un orologio che ha superficie nulla non può riflettere niente!
grazie, se non fosse invece perfettamente riflettente basterebbe moltiplicare $alpha * I_o$? $ 0<= alpha <= 1$
Esatto
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo