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 Energia transmitida a uma placa de
em uma hora, supondo absorção total?
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que temos uma onda eletromagnética no vácuo com comprimento de onda
, ela se propaga no eixo
e o campo elétrico tem amplitude
apontando em
. A gente precisa achar a energia que atinge e fica absorvida por uma placa de área
em
hora.
Conteúdo: ondas eletromagnéticas → intensidade (fluxo de energia) → relação com → energia absorvida.
Conteúdo: ondas eletromagnéticas → intensidade (fluxo de energia) → relação com
Passo 2
Vamos lembrar da teoria básica:
- A intensidade média
de uma onda eletromagnética no vácuo (ou seja, o valor médio do vetor de Poynting) é dada por
onde
-
é a velocidade da luz no vácuo ( ), -
é a permissividade do vácuo ( ), - e
é a amplitude do campo elétrico.
- A energia total
que chega numa área durante um tempo é
Passo 3
Primeiro, calcula a intensidade:
Vamos fazer por partes:
-
. -
.
Então
Passo 4
Agora calcula a energia absorvida em
hora (
) na área
:
Resposta
A energia total absorvida pela placa em uma hora é aproximadamente