एक लाल LED सभी दिशाओं में समान रूप से 0.1 W | vedclass

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Question

(A) विद्युतचुंबकीय तरंग का औसत ऊर्जा घनत्व $U_{av} = \frac{1}{2} \varepsilon_{0} E_{0}^{2}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $E_{0}$ विद्युत क्षेत्र का आयाम ह

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$2.45$

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(A) विद्युतचुंबकीय तरंग का औसत ऊर्जा घनत्व $U_{av} = \frac{1}{2} \varepsilon_{0} E_{0}^{2}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $E_{0}$ विद्युत क्षेत्र का आयाम है।बिंदु स्रोत से $r$ दूरी पर तीव्रता $I = \frac{P}{4 \pi r^{2}}$ होती है।साथ ही,तीव्रता और ऊर्जा घनत्व के बीच संबंध $I = U_{av} 	imes c$ है,जहाँ $c$ प्रकाश की गति है।तीव्रता के लिए दोनों समीकरणों की तुलना करने पर: $\frac{P}{4 \pi r^{2}} = \frac{1}{2} \varepsilon_{0} E_{0}^{2} c$.$E_{0}^{2}$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर: $E_{0}^{2} = \frac{2P}{4 \pi r^{2} \varepsilon_{0} c} = \frac{2P}{r^{2}} 	imes \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} 	imes \frac{1}{c}$.दिया गया है $P = 0.1 \ W$,$r = 1 \ m$,$\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} = 9 	imes 10^{9} \ N \ m^{2} \ C^{-2}$,और $c = 3 	imes 10^{8} \ m/s$.$E_{0}^{2} = \frac{2 	imes 0.1}{1^{2}} 	imes (9 	imes 10^{9}) 	imes \frac{1}{3 	imes 10^{8}} = 0.2 	imes 3 	imes 10 = 6$.$E_{0} = \sqrt{6} \approx 2.45 \ V \ m^{-1}$.

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