Uma onda harmônica plana, linearmente polarizada, tem o vetor campo elétrico descrito por
. Considere as dimensões no SI. Determine:
a) O número de onda;
b) A fase inicial;
c) A direção de polarização;
d) A direção do vetor campo magnético
;
e) A direção e sentido do vetor de Poynting
;
O índice de refração do meio.
a) O número de onda;
b) A fase inicial;
c) A direção de polarização;
d) A direção do vetor campo magnético
e) A direção e sentido do vetor de Poynting
Passo 1
O enunciado nos dá uma onda harmônica plana, linearmente polarizada, com campo elétrico
Precisamos encontrar:
a) número de onda
b) fase inicial
c) direção de polarização
d) direção de
e) direção e sentido de
f) índice de refração .
a) número de onda
b) fase inicial
c) direção de polarização
d) direção de
e) direção e sentido de
f) índice de refração
Passo 2
Para achar o número de onda basta identificar o coeficiente de
dentro do cosseno. Da expressão
vemos que
Passo 3
A fase inicial
é o termo constante que aparece dentro do cosseno quando
e
. Logo
Passo 4
A direção de polarização é dada pelo versor que multiplica o cosseno no campo elétrico. Aqui
ou seja, a onda é polarizada ao longo do eixo
.
Passo 5
Para achar a direção de
lembramos que
,
e o vetor de propagação
formam um sistema destro com
Reescrevendo o argumento do cosseno como
, vemos que a onda se propaga no sentido de
. Então
e
aponta em
. Como
e
, temos
Passo 6
O vetor de Poynting
aponta no mesmo sentido de
, ou seja,
O sentido é para valores decrescentes de
.
Passo 7
O índice de refração
do meio relaciona a velocidade de fase
com a de luz no vácuo
por
e
. Portanto
Substituindo
,
e
, vem
Resposta
a)
b)
c) direção de polarização:
d) aponta em
e) aponta em
(sentido decrescente de
)
f)
b)
c) direção de polarização:
d)
e)
f)