Uma onda eletromagnética plana propaga-se ao longo da direção
num meio dielétrico, não magnético
, homogêneo e isotrópico. O campo elétrico da onda é dado, em notação complexa, por
, com
e
constante. Calcule: i) a velocidade de fase
da onda; ii) o índice de refração
do meio dielétrico; iii) o campo magnético
da onda. A velocidade da luz no vácuo é
.
B
C
D
E
B
C
D
E
Passo 1
O enunciado diz que temos uma onda eletromagnética plana se propagando ao longo do eixo 𝑧 num meio dielétrico não magnético (μ=μ₀), homogêneo e isotrópico.
O campo elétrico, em notação complexa, é
O campo elétrico, em notação complexa, é
com
Precisamos calcular:
- velocidade de fase
, - índice de refração
, - o campo magnético
.
Conteúdo usado:
- Definição de velocidade de fase
. - Definição de índice de refração
. - Relação entre
e numa onda plana:
Passo 2
Calcular a velocidade de fase
.
Por definição,
Por definição,
Substituindo os valores:
Passo 3
Calcular o índice de refração
.
A gente sabe que
A gente sabe que
Logo,
Passo 4
Encontrar o campo magnético
.
Em onda plana, ,
e
formam um sistema ortogonal e obedecem
Em onda plana,
Como
, calculamos:
Então
Multiplicando por
, temos
Resposta
v_f = 2,0×10^8 m/s;
n = 1,5;
n = 1,5;