V/m. Considere as unidades no SI e
e
os versores nas direções das coordenadas
e
, respectivamente. Determine:
a) A direção de polarização;
b) A direção do vetor campo magnético
;
c) A direção e o sentido do vetor de Poynting S;
d) O número de onda no vácuo.
Re: a) y ; b) -z ; c) -x ; d)
e
a) A direção de polarização;
b) A direção do vetor campo magnético
c) A direção e o sentido do vetor de Poynting S;
d) O número de onda no vácuo.
Re: a) y ; b) -z ; c) -x ; d)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos dá um campo elétrico de uma onda plana no vácuo:
O assunto é Ondas Eletromagnéticas (polarização, direção de propagação, vetor de Poynting e número de onda). Para resolver a gente vai precisar:
- Identificar a direção em que
vibra (polarização). - Comparar o argumento do cosseno com a forma padrão
pra saber pra onde a onda vai. - Usar produto vetorial pra achar a direção de
e de . - Usar
pra achar o número de onda.
Passo 2
Polarização é simplesmente a direção de vibração do campo elétrico. No enunciado
está «multiplicado» por
, então a direção de polarização é
a) .
a)
Passo 3
Para achar a direção de propagação, note que a forma padrão de uma onda viajando no sentido +x é
. Aqui temos
(com
e
). O sinal “+” antes de
diz que a fase aumenta quando
aumenta, ou seja, a crista se move pra cá (para
menor): a onda vai no sentido negativo de
. Logo o vetor de onda
.
Passo 4
Em ondas no vácuo,
,
e
formam um tripé ortogonal seguindo a regra da mão direita. Mais precisamente
Como
e
, temos
b) Direção de
:
.
Passo 5
O vetor de Poynting é
Só a direção nos interessa, então
c) Direção e sentido de
:
.
Passo 6
O número de onda no vácuo é dado por
Pelo enunciado
, então
d)
(ou
).
Resposta
a)
b)
c)
d) (ou
)
b)
c)
d)