Poyntingvektor
Intensität einer
elektromagnetischen Welle
Der Betrag des Poyntingvektor entspricht dem
Energiebetrag, der je Zeiteinheit durch die Flächeneinheit in
Ausbreitungsrichtung der Welle fließt. Die Richtung des Poyntingvektors P
(andere geläufige Symbole: S, g) entspricht der
Ausbreitungsrichtung der Welle k. Damit entspricht dem Poyntingvektor
die (momentane) Energieflussdichte:
Unter
der Intensität einer Welle versteht man den zeitlichen Mittelwert der
Energieflussdichte (Leistungsmittelwert oder Effektivwert):
Mit
H = B/(µ0µr) und B = E/c folgt
Darin
ist ZW der sogenannte Wellenwiderstand des Vakuum:
Mit
sowie
und
erhält
man die Intensität als Funktion der elektrischen Feldstärke:
Die
Größe Zw heißt Wellenwiderstand. Im Vakuum erhält man für den
Wellenwiderstand:
Beispiel: Wir berechnen die maximale elektrische Feldstärke eines Lasers mit einer Intensität von 1W/mm2: