किसी दृश्य क्षेत्र में समतल प्रकाश तरंग, Z-दिशा में चल रही है। तरंग की आवृत्ति `0.5xx 10^15` Hz है और किसी बिन्दु पर वैद्युत क्षेत्र, 1 V/m के आयाम से समय के साथ ज्यावक्रीय रूप से परिवर्तित हो रहा है। वैद्युत और चुम्बकीय क्षेत्रों के ऊर्जा घनत्व निकालें।

Explanation

प्रकाश तरंग Z-दिशा में जा रही है, इसलिए यदि वैद्युत क्षेत्र X-दिशा में लिया जाए, तो चुम्बकीय क्षेत्र Y दिशा में होगा मान लें कि X-दिशा में वैद्युत क्षेत्र का शिखर मान `E_0` है। स्पष्ट है कि `E_0` = 1V/m है।
(वैद्युत और चुम्बकीय दोनों क्षेत्रों के कारण) कुल औसत ऊर्जा घनत्व
`=1/2epsilon_0 E_0^2 =1/2(8.85xx10^(-12))(1)^2 =4.42xx10^(-12)J//m^3`
क्योकि ऊर्जा, वैद्युत और चुम्बकीय क्षेत्रों में बराबर-बराबर बँटी होती है, इसलिए वैद्युत क्षेत्र का औसत ऊर्जा घनत्व
`=1/2(4.42xx10^(-12)J//m^3)=2.21xx10^(-12)J//m^3`
चुम्बकीय क्षेत्र का औसत ऊर्जा घनत्व
`=1/2 (4.42xx10^(-12)J//m^3) =2.21xx10^(-12) J//m^3`