Sobre o vetor de Poynting associado a uma onda eletromagnética, é correto afirmar (marque todas e apenas as alternativas corretas, a marcação de alternativas incorretas penaliza a nota da questão):
a. É um vetor paralelo ao campo magnético da onda eletromagnética.
b. É um vetor perpendicular ao campo magnético da onda eletromagnética.
c. É um vetor paralelo ao campo elétrico da onda eletromagnética.
d. É um vetor perpendicular ao campo elétrtico da onda eletromagnética.
e. Seu módulo é proporcional à irradiância da onda eletromagnética
f. Traz informação sobre o sentido de progapação da onda, mas não traz informação sobre a direção de propagação da onda.
g. Traz informação sobre a direção de progapação da onda, mas não traz informação sobre o sentido de propagação da onda.
h. Traz informação sobre sentido e direção de progação da onda.

Passo 1

O enunciado trata do vetor de Poynting associado a uma onda eletromagnética no vácuo e pede para identificar:
  • sua orientação relativa aos campos elétrico \mathbf{E} e magnético \mathbf{B},
  • a relação do seu módulo com a irradiância,
  • e que informações ele fornece sobre direção e sentido de propagação da onda.

Passo 2

Por definição, o vetor de Poynting é
\mathbf{S} = \frac{1}{\mu_0}\,\mathbf{E}\times\mathbf{B},
ou seja, é dado pelo produto vetorial entre \mathbf{E} e \mathbf{B}.

Passo 3

Como produto vetorial gera um vetor perpendicular a ambos os fatores, \mathbf{S} é perpendicular tanto a \mathbf{E} quanto a \mathbf{B}.
Isto confirma que as alternativas corretas são:
b. É um vetor perpendicular ao campo magnético.
d. É um vetor perpendicular ao campo elétrico.

Passo 4

O módulo \|\mathbf{S}\| representa a densidade de fluxo de energia da onda. A irradiância I (fluxo médio de energia por unidade de área) é proporcional a \langle\|\mathbf{S}\|\rangle, de modo que a alternativa e também está correta.

Passo 5

Por fim, sendo \mathbf{S} um vetor, ele aponta exatamente na direção e no sentido de propagação da onda.
Logo, a alternativa h é verdadeira, enquanto f e g (que afirmam que falta informação de direção ou sentido) são falsas.

Resposta

b, d, e, h

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