Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα του κινητού και ένας παγωμένος πλανήτης

Ένα κινητό τηλέφωνο εκπέμπει – όταν συνδεθεί σε δίκτυο 4G – ηλεκτρομαγνητικό κύμα συχνότητας  f = 1800MHz. Ο κατασκευαστής του ισχυρίζεται ότι ο ρυθμός εκπομπής – απορρόφησης SAR (Specific Absorption Rate), από τους ιστούς είναι Ι = 1,5W/kg. Δίνεται ότι μιλώντας στο κινητό για 1h, το ηλεκτρομαγνητικό κύμα επηρεάζει μια περιοχή του εγκεφάλου με μάζα 0,2kg.

α) Σε ποια περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ανήκει το δίκτυο 4G; Μπορούν αυτά τα κύματα να προκαλέσουν χημικές αλλοιώσεις στον ιστό;

β) Βρείτε την ενέργεια που απορροφάται από τον εγκέφαλο αν μιλάμε στο κινητό επί 1h. Συγκρίνετε το αποτέλεσμα με την ενέργεια που παράγει όλος ο εγκέφαλος σε 1h αν η ισχύς του εγκεφάλου μας είναι 20W.

γ) Ο εγκέφαλος έχει ειδική αντίσταση ρ = 10/9 Ω∙m και πυκνότητα d = 1000kg/m³ ενώ έχει βρεθεί πειραματικά για το SAR ότι Ι = Ε_max²/ρd.

Γράψτε τις εξισώσεις της έντασης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος που λαμβάνει το κινητό, αν θεωρηθεί ημιτονοειδές και διαδίδεται στη θετική φορά του άξονα Οx.

Δίνεται √1,5 ≈ 1,2

δ) Στο διπλανό σχήμα – που θυμίζει δύναμη Lorentz – σχεδιάστε τα διανύσματα των εντάσεων Ε και B, κάποια στιγμή που Ε > 0. Το κύμα διαδίδεται με φορά από τη σελίδα προς τον αναγνώστη και η κεραία εκπομπής έχει τη διεύθυνση του άξονα z΄z.

ε) Από το διάστημα έρχεται ακτινοβολία, προερχόμενη από ψυχρά σώματα, όπως μοριακά νέφη ή παγωμένοι πλανήτες. Αν ένας πλανήτης εκπέμπει ως μήκος κύματος αιχμής λ_1,max ίδιο με του κινητού της άσκησης, μπορούμε να εκτιμήσουμε τη θερμοκρασία του; Δίνεται ότι ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως θερμοκρασίας T₂ = 2900K εκπέμπει  θερμική ακτινοβολία με μήκος κύματος αιχμής  λ_2,max = 1000nm.

Απάντηση 

Απάντηση