Esta fue la pregunta dada:
Un haz de luz de intensidad. y frecuencia , dirigido a lo largo del positivo -eje, se refleja perpendicularmente desde un espejo perfecto que a su vez se mueve a lo largo del positivo -eje con una velocidad constante . Encuentre la intensidad reflejada y la frecuencia de la luz reflejada.
Si un haz de luz se dirige hacia un espejo que se mueve hacia nosotros con velocidad constante , la frecuencia aparente del haz reflejado sería mayor. Sin embargo, me gustaría saber si hay algún cambio en la intensidad observada del haz de luz.
Además, solo volviendo a verificar, ¿la intensidad de un haz de luz depende solo de la amplitud?
gracias de antemano
Como en la respuesta de User58220 , si la fuente es una fuente puntual o pequeña ( es decir, un haz divergente), la intensidad varía como una fuente real colocada en la posición de la fuente virtual, casi. Hay un aumento adicional en la intensidad debido solo al cambio Doppler.
Entonces, si su fuente es un haz colimado en ángulo recto con la superficie del espejo, todos los componentes de frecuencia en el haz estarán desplazados hacia el azul por el cuadrado. del factor de escala de frecuencia Doppler más habitual eso es válido si la fuente es real (es decir, no es virtual hecha por un espejo) moviéndose hacia usted a gran velocidad .
Al mismo tiempo, la intensidad de la potencia de la luz se escala por este mismo factor . Puede pensar que esta escala de intensidad surge de una conservación del número de fotones, pero los fotones reflejados ahora son más energéticos a medida que las entradas del espejo funcionan en el haz. El resultado también se puede derivar de forma clásica utilizando las transformaciones de Lorentz del problema de valor límite electromagnético relevante y puede ver los detalles de este cálculo en mi respuesta a la pregunta de Physics SE "¿Se puede derivar la constante de Planck de las ecuaciones de Maxwell?" . De hecho, uno puede usar este resultado (igualdad de Doppler y escalas de potencia) para motivar la idea de que la energía de un fotón debe ser proporcional a su frecuencia, por lo que en cierto sentido se puede derivar el razonamiento cuántico del clásico, aunque este razonamiento no dirá usted el valor ( es decir ) de la constante de escala.
Una fuente de luz real que se mueve hacia ti se vuelve más intensa como el cuadrado inverso. ¿Por qué una fuente de luz virtual debería comportarse de manera diferente?