एक विद्युत चुंबकीय तरंग में विद्युत क्षेत्र E = 56.5 sin ω(t - x/c) NC⁻¹ द्वारा दिया जाता है। तरंग की तीव्रता ज्ञात कीजिए, यदि यह निर्वात में x-अक्ष के अनुदिश गमन करती है।

(दिया गया है, ϵ₀ = 8.85 × 10⁻¹² C²N⁻¹m⁻²)

अवधारणा:

विद्युत चुंबकीय तरंग की तीव्रता को इस प्रकार लिखा जाता है;

I = \(\frac{1}{2} \epsilon_o E^2_oc\)      -----(1)

यहाँ हमारे पास "I" तीव्रता के रूप में है, ϵ₀ निर्वात की पारगम्यता के रूप में है, E विद्युत क्षेत्र है और c प्रकाश का वेग है।

गणना:

दिया गया है:

E = 56.5 sin ω(t − x/c) NC^-1

प्रकाश का वेग, c = 3 × 10⁸ m/s

और निर्वात की पारगम्यता, ϵ0 = 8.85 \(×\) 10^-12 

अब तीव्रता की गणना के लिए, हम समीकरण (1) का उपयोग कर रहे हैं, जो हमारे पास है;

I = \(\frac{1}{2} \epsilon_o E^2_oc\) 

⇒ I =  \(\frac{1}{2}× 8.85 × 10 ^{-12} × 56.5^2× 3 × 10 ^8\) 

⇒ I = \( 4.425 × 10 ^{-4} × 3192.25× 3 \)

⇒ I = 42377.11875 \(×\) 10^-4

⇒ I = 4.24 Wm^-2

इसलिए, विकल्प 2) सही उत्तर है।