Calcolo della intensità dell'irradiamento
Esercizio sul calcolo della intensità dell'irradiamento di un laser
Uno spot circolare di luce laser altamente collimato e a divergenza nulla presenta un raggio di 1 mm.
Sapendo che la potenza del laser è di 157 mW, calcolare l'intensità dell'irradiamento una volta che il laser colpisce una superficie.
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone il caso di una luce laser il cui spot presenta una raggio di 1 mm. Sapendo che la potenza del laser è di 157 mW, si deve determinare l'intensità dell'irradiamento.
La luce laser è composta da raggi luminosi che risultano paralleli tra loro anche a grandi distanze dalla sorgente.
Il raggio del fascio luminoso in questione, che ha sezione circolare, è pari a:
r = 1 mm = 10-3 m
La potenza trasportata dall'onda è:
P = 157 mW = 0,157 W
Si definisce irradiamento E di una superficie investita da un fascio luminoso il rapporto tra la potenza della radiazione e l'area della superficie stessa:
E = P / A = 0,157 / (π · r2) = 5 · 104 W/m2 = 50 kW/m2
Pertanto l'intensità dell'irradiamento è pari a kW/m2.
Prova tu
L'irradiamento che la Terra riceve dal Sole considerando una superficie posta al di fuori dell'atmosfera terrestre e posta in maniera perpendicolare alla radiazione ricevuta vale 1,35 kW/m2.
Considerando che il 40% della radiazione viene riflessa prima di giungere a suolo, calcolare quanta energia solare può assorbire un corpo umano se rimane esposto alla luce diretta del Sole per 1 h, supponendo una superficie corporea di 2 m2 e sapendo che solo il 50% dell'energia della luce viene assorbita.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: energia solare che può essere assorbita dal corpo umano.
Studia con noi