Uma onda eletromagnética plana, com comprimento de onda de
, se propaga no vácuo no sentido positivo do eixo X seu vetor campo elétrico
, de amplitude
, paralelo ao eixo Y. A intensidade (fluxo de energia) da onda?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para calcular a intensidade de uma onda eletromagnética que está se propagando no vácuo. O enunciado nos dá o comprimento de onda (
) e a amplitude do campo elétrico (
) da onda. Para resolver isso, vamos precisar entender como a intensidade (ou fluxo de energia) de uma onda eletromagnética está relacionada ao campo elétrico e usar algumas constantes fundamentais da física.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a intensidade (
) de uma onda eletromagnética no vácuo pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a velocidade da luz no vácuo ( ), -
é a permissividade do vácuo ( ), -
é a amplitude do campo elétrico.
Essa fórmula nos diz que a intensidade é proporcional ao quadrado da amplitude do campo elétrico. Ou seja, se o campo elétrico tiver uma amplitude maior, a intensidade da onda será muito maior.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI):
- Comprimento de onda (
): (não precisamos usar esse valor diretamente aqui, mas é bom confirmar que a onda está no vácuo). - Amplitude do campo elétrico (
): .
Substituindo na fórmula:
Vamos calcular passo a passo:
- Calcular
:
- Multiplicar pelas constantes:
- Continuando:
- Agora, multiplicamos por
:
Resposta
A intensidade da onda eletromagnética é aproximadamente
.