A componente magnética de uma onda polarizada é dada . Determine (a) a direção de propagação da onda, (b) a direção de polarização da luz e (c) a intensidade da onda. (d) Escreva uma expressão para o campo elétrico da onda, incluindo o valor do número de onda. (e) Determine o comprimento de onda. (f) A que parte do espectro eletromagnético pertence a onda?
Passo 1
a)
A componente magnética da onda varia apenas ao longo do eixo y, ou seja, significa que a onda se propaga apenas no eixo y.
, quando o tempo passa, para essa relação continuar sendo uma constante, o valor de y diminui.
Logo, a onda se propaga no sentido negativo do eixo y.
Passo 2
b)
A direção de polarização da luz é a direção de vibração do campo elétrico.
O campo magnético no enunciado vibra ao longo do eixo x (B , e a onda se propaga ao longo do eixo y. Como o campo elétrico tem de ser perpendicular a essas duas direções, ele vai vibrar ao longo do eixo z.
Logo, a luz é polarizada ao longo do eixo z.
Passo 3
c)
Como já temos o campo magnético, nós usaremos a relação entre ele e o campo elétrico:
Logo:
Multiplicando pela amplitude :
Mas o exercício também nos pede para encontrar o número de onda. Para isso, ele nos deu a frequência angular , sendo que nós já sabemos a velocidade da luz e a relação entre essas três grandezas.
Temos então:
Passo 4
d)
O comprimento de onda é dado número de onda:
Passo 5
e)
A frequência é dada por:
No espectro de luz esse valor está na região do infravermelho.
Resposta
Letra a)
A onda se propaga no sentido negativo do eixo y.
Letra b)
A luz é polarizada ao longo do eixo z.
Letra c)
Letra d)
Letra e)
No espectro de luz esse valor está na região do infravermelho.