Na física de lasers de campo forte, a energia ponderomotora é a energia de oscilação (quiver energy) média por ciclo de um elétron livre em um campo eletromagnético.Highly Excited Atoms. Por J. P. Connerade. p. 339
Equação A energia ponderomotora é dada por:
onde é a carga do elétron, é a amplitude do campo elétrico linearmente polarizado, é a frequência portadora do laser e é a massa do elétron.
Em termos da intensidade do laser , utilizando a relação , a expressão é escrita de forma menos simplificada:
onde é a permissividade do vácuo.
Para ordens de magnitude típicas envolvidas na física de lasers, a fórmula torna-se:
onde o comprimento de onda do laser é , e é a velocidade da luz. As unidades utilizadas são elétrons-volt (eV), watts (W), centímetros (cm) e micrômetros (μm).
Unidades atômicas Em unidades atômicas, , , , onde . Se utilizarmos a unidade atômica de campo elétrico,Valor CODATA: unidade atômica de campo elétrico a energia ponderomotora simplifica-se para:
Derivação A fórmula para a energia ponderomotora pode ser facilmente derivada. Uma partícula livre de carga interage com um campo elétrico . A força exercida sobre a partícula carregada é:
A aceleração da partícula é:
Como o elétron executa um movimento harmônico, a posição da partícula é:
Para uma partícula que experimenta um movimento harmônico, a energia cinética média temporal é:
Na física de lasers, essa grandeza é denominada energia ponderomotora .
Ver também Constante elétrica Geração de harmônicos de alta ordem
Referências e notas
Categoria:Energia (física) Categoria:Laser