Uma onda eletromagnética plana, com comprimento de onda de
, se propaga no vácuo no sentido positivo do eixo
seu vetor campo elétrico
, de amplitude
, paralelo ao eixo Y. A intensidade ( fluxo de energia) da onda?
Passo 1
Beleza, aqui a questão diz o seguinte: temos uma onda eletromagnética plana no vácuo, com comprimento de onda de
, que se propaga ao longo do eixo
. O campo elétrico dessa onda tem amplitude
e está apontando na direção do eixo
. A pergunta é: qual é a intensidade dessa onda, ou seja, o fluxo médio de energia que ela transporta por unidade de área?
Matéria envolvida: Ondas Eletromagnéticas (Poynting, campos e
, média temporal). Vamos precisar da constante de permissividade elétrica do vácuo
, da velocidade da luz
e da relação entre
e
.
Matéria envolvida: Ondas Eletromagnéticas (Poynting, campos
Passo 2
Teoria na veia!
- O vetor de Poynting instantâneo é
mas a gente costuma trabalhar com a média temporal, que define a intensidade
.
2) Em uma onda plana no vácuo vale
2) Em uma onda plana no vácuo vale
- Logo, o módulo instantâneo é
- A média de
ao longo de um ciclo é . Daí
Passo 3
Agora é só colocar os valores:
Calculando
e dividindo por 2 para a média:
Resposta
A intensidade média da onda é