Questão 9 - Uma onda eletromagnética se propaga através de um material linear. Para a frequência da luz, a constante dielétrica do material (
) é igual a 1,74 e a permeabilidade relativa (
) é 1,23 . Se a amplitude do campo magnético é igual a
, qual é a amplitude do campo elétrico ???
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede a amplitude do campo elétrico:
,
,
a amplitude do campo magnético vale .
A pergunta é: qual a amplitude do campo elétrico correspondente?
a amplitude do campo magnético vale
A pergunta é: qual a amplitude do campo elétrico
Passo 2
Princípio que usamos (explicação didática): numa onda eletromagnética plana que se propaga num meio linear e não condutor, as amplitudes elétrica e magnética estão relacionadas pela velocidade de propagação
do meio através da relação
Aqui
é a amplitude do campo elétrico (em
),
é a amplitude do campo magnético (em
) e
é a velocidade da onda no meio (em
). A razão física por trás disso é que o campo elétrico e magnético são mutuamente acoplados e a unidade de
é
, que é a unidade correta para
.
Passo 3
Agora precisamos do valor de
. A velocidade
no meio é dada por
onde
e
. É prático usar o índice de refração efetivo
porque então
onde
é a velocidade da luz no vácuo. Vamos calcular
:
Passo 4
Calculemos
usando
:
Passo 5
Finalmente usamos
. Substituindo:
Faça a conta passo a passo:
e o fator de potência é
. Logo
Arredondando a um número razoável de algarismos significativos (três algarismos), temos
.
Passo 6
Comentário rápido e motivador: pronto — a conta principal é lembrar que
e que
. Você já pode aplicar isso direto na prova quando der questões semelhantes. Vai dar certo!