Domanda Onde Elettromagnetiche e loro Energia

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Paolo27
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Domanda Onde Elettromagnetiche e loro Energia

Messaggio da Paolo27 » 24 mar 2020, 18:22

Sto studiando le onde elettromagnetiche e la loro densità di energia risulta essere u = ε/2 E^2(x,t) + 1/2μ B^2(x,t)
Equivalentemente u=ε E^2(x,t)
Tuttavia so che l'energia delle onde elettromagnetiche dipende dalla frequenza; ma come mai allora non compare f nella formula? Ho provato a calcolare l'energia totale in un periodo e in una lunghezza d'onda integrando doppiamente u rispetto a tempo e spazio, ma mi viene che tale valore non dipende dalla frequenza, ma solo dall'ampiezza, come se la frequenza non influisse sull'energia dell'onda.
In pratica se un'onda ha più creste in un intervallo o ne ha di più, la sua energia risulta sempre la stessa e indipendente da f. Come mai però si dice che l'energia delle radiazioni elettromagnetiche dipende dalla frequenza? In che modo un'onda con frequenza maggiore trasporta un'energia maggiore? :?:

So che la legge di Planck trascende dalla fisica classica, tuttavia mi chiedevo se anche nella teoria classica dell'elettromagnetismo ci fosse un qualche legame tra frequenza e energia trasportata dalla radiazione.

Pigkappa
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Re: Domanda Onde Elettromagnetiche e loro Energia

Messaggio da Pigkappa » 27 mar 2020, 21:53

L'energia media trasportata non dipende dalla frequenza f. Questo è quel che hai calcolato tu quando hai integrato rispetto al tempo e probabilmente hai fatto un integrale su un intervallo di tempo molto maggiore di 1/f.

L'energia trasportata in un singolo impulso dipende dalla frequenza.

Quindi in breve la risposta è no - l'energia non dipende dalla frequenza. Tuttavia il modo in cui le onde interagiscono con la materia dipende dalla frequenza quindi non è che due onde che trasportano la stessa energia sono uguali...
"Per un laser, si passa da temperature positive a temperature negative non passando attraverso 0 K, ma passando attraverso l'infinito!" (cit.)
"Perché dovremmo pagare uno scienziato quando facciamo le migliori scarpe del mondo?" (cit.)

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