Плотность потока энергии электромагнитной волны. Гауссов пучок.

Плотность потока энергии электромагнитной волны.

Гауссов пучок.

Плотность потока энергии – энергия, перенесённая электромагнитной волной через единичную площадку, перпендикулярную к ней, в единицу времени. (1) - Вектор Пойтинга (Умова-Пойтинга)

E=cB (3)

тогда, .

(6)

В (1–6) входят мгновенные значения величин. Перейдем к средним значениям.

(7)

(8)

(9)

Назовём световым потоком энергию, переносимую через данную поверхность в единицу времени. (10). Световые потоки, как правило, распространяются пучками. Часто приходится иметь дело со световыми пучками, у которых сечение – круг, а распределение энергии симметрично относительно центра. Для их описания используется распределение Гаусса (или пучок Гаусса).

Соответственно (11)

Рассмотрим и рассчитаем плотность потока энергии по Гауссу

(12)

Параметрчисленно равен расстоянию, на котором плотность энергии уменьшается в e раз.

(13)

Зная, что (14)

(15)

В соответствии с (15) полагают, что вся энергия пучка сосредоточена в пределах кругового сечения радиусом , а плотность энергии постоянная по сечению и равна . – эффективный радиус гауссов пучка.