Para uma onda eletromagnética plana, propagando-se no vácuo na direção
, a expressão para o campo elétrico é dado por
(Todos os valores são dados no SI )
a) Qual a frequência desta onda? (
)
b) Obtenha a expressão para o campo magnético associado a esta onda. (
c) Calcule a intensidade desta onda. (
)
a) Qual a frequência desta onda? (
b) Obtenha a expressão para o campo magnético associado a esta onda. (
c) Calcule a intensidade desta onda. (
Passo 1
O enunciado dá uma onda eletromagnética plana no vácuo que se propaga ao longo de
. O campo elétrico é
com todas as unidades no SI. Vamos precisar usar:
- a relação de fase para identificar o número de onda
, - a relação de dispersão no vácuo
, - a definição de frequência
, - em ondas EM a relação
, - e a intensidade média
.
Passo 2
Como o argumento da função seno é
, o número de onda é
Logo o comprimento de onda é
,m. No vácuo a velocidade de fase é
,m/s e a frequência vem de
Passo 3
O campo magnético associado a uma onda EM no vácuo obedece
Aqui
,V/m e
,m/s, então
Como
está em
e a onda vai em
, o campo
fica em
de modo que
Passo 4
A intensidade média da onda (magnitude do vetor de Poynting médio) no vácuo é
Substituindo
,H/m,
,m/s e
,V/m:
Resposta
(a)
,Hz
(b)
(c) ,W/m²
(b)
(c)