Uma onda eletromagnética polarizada de frequência angular
e número de onda k se propaga no vácuo, ou seja, sem carga ou corrente elétrica. O vetor campo magnético possui amplitude
e, em determinado instante, possui os seguintes componentes:
Determine o vetor de Poyinting
.
Passo 1
Resumo do enunciado: temos uma onda eletromagnética no vácuo que se propaga no sentido +x (porque o argumento é
). O campo magnético é
Conteúdo: eletromagnetismo (ondas no vácuo) e vetor de Poynting.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- A relação entre os campos elétrico e magnético numa onda no vácuo, que diz que eles são perpendiculares e estão em fase, com módulo ligado pela velocidade da luz:
- A fórmula do vetor de Poynting:
Passo 2
Determinar a direção e sentido de
.
– Numa onda no vácuo, ,
e o vetor de propagação
formam um sistema ortogonal seguindo a regra da mão direita:
aponta no sentido de
.
– Aqui é +x, e
está em y. Logo
deve ficar em z (ou –z).
– Se eu escolhesse , teria
, ou seja
daria –x, o que contraria a propagação +x.
– Por isso tomamos
– Numa onda no vácuo,
– Aqui
– Se eu escolhesse
– Por isso tomamos
Passo 3
Calcular
.
Substituindo:
Substituindo:
Então
E como
, temos
Finalmente
Passo 4
Substituir
: