Experimentalphysik III (Atomphysik)

66 Kapitel 3. Licht als elektromagnetische Welle, Wechselwirkung mit Materie
Nach Durchlaufen der Strecke z im Medium ist dann
mit E x0 = E y0 = E 0 .
Ex =
z
E cos ω(t − n x0 x
c ) = Ex0 cos(ωt − φx )
Ey =
z
E cos ω(t − n y0 y
c − α) = Ey0 cos(ωt − φy − α)
dTz dV = ε0E2 0 (n2x − n2 y )cos(ωt − φx ) · cos(ωt − φ =
y − α)
1
2 ε0E2 0 (n2x − n2y ) � cos(2ωt − φx − φy − α)+cos(φx−φy− α) �
(3.7.1)
Nun wollen wir das gesamte Drehmoment, das der Quader � in Abbildung � 3.37 erfährt im zeitlichen
Mittel berechnen. Dazu mitteln wir (3.7.1) zeitlich cos(...t)=0 , integrieren über z von 0 bis
l und multiplizieren noch mit der durchströmten Fläche A:
�
(t)
Tz = A
0
l
dTz dV dz = Aε0c 2ω (nx + ny )E2 � �
2π
0 sin
λ (nx − n � �
y )l − α +sinα
Die einfallende Intensität beträgt
I = vε0εE2(t) = c
n ε0 · n2E2(t) = 1
2 cε �
0 nxE 2 x0 + nyE2 �
y0 wegen E2 (t) = 1
2E2 0
= cε0E2 0
(nx + ny ).
2
Damit beträgt die Leistung P (t) auf die Fläche A:
Für das mittlere Drehmoment ergibt sich dann
P (t) = I · A = cε 0 A
2 (n x + n y )E2 0 .
(t) P
Tz = (t) � �
2π
sin
ω λ (nx − n � �
y )l − α +sinα .
Wegen T = ∆L
∆t beträgt der in der Einwirkungszeit ∆t übertragene Drehimpuls ∆L, derdem
Strahlungsfeld entzogen sein muß (Drehimpulserhaltungssatz):
(t)
∆W
∆L =
ω
∆L = P (t) ∆t
ω
[...]
� �
2π
sin
λ (nx − n � �
y )l − α +sinα
.