Задачи с решениями

Мощные лазеры используются в экспериментах по термоядерному синтезу для сжатия газовой плазмы под действием сил давления излучения. При высокой концентрации электронов плазма практически полностью отражает падающее на нее излучение. Предположим, что излучение лазера, генерирующего импульс с пиковой мощностью P = 1,5·10³ МВт, сфокусировано на площадке 1 мм² плазменного слоя. Найдите давление, действующее на плазму.

Согласно теории Максвелла, давление электромагнитного излучения, падающего на поглощающую поверхность, равно объемной плотности электромагнитной энергии падающего излучения:

Если излучение падает на отражающую поверхность, то давление увеличивается в два раза:

Объемная плотность электромагнитного излучения может быть выражена через плотность потока электромагнитной энергии

Объединяя две последние формулы и принимая во внимание, что I = P / S, получим окончательно:

2 из 2