O campo elétrico de um feixe de luz polarizada é dado por
. (a) Qual é a direção e o sentido de propagação da onda e qual é a direção de polarização da luz?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma onda eletromagnética descrita pelo campo elétrico:
A pergunta quer saber três coisas:
- Direção de propagação da onda
- Sentido de propagação da onda
- Direção de polarização da luz
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos de ondas eletromagnéticas, como vetores de onda e polarização.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a direção de propagação da onda. Olhando para a função seno dentro da expressão do campo elétrico, temos o termo
.
Esse termo está associado ao vetor de onda
, que indica a direção em que a onda está se movendo. Aqui,
está na direção do eixo
, então a onda está se propagando ao longo do eixo
.
Passo 3
Agora, o sentido de propagação. Como o termo dentro da função seno é
, isso indica que a onda está se movendo na direção positiva do eixo
. Se fosse
, estaria indo para a direção negativa. Então, o sentido é para
.
Passo 4
Por fim, vamos determinar a direção de polarização da luz. A polarização está relacionada à direção do campo elétrico
. No nosso caso,
está multiplicado por
, que é o vetor unitário na direção
.
Isso significa que o campo elétrico vibra na direção
, então a luz está polarizada na direção
.
Resposta
A onda se propaga ao longo do eixo
na direção positiva (
) e está polarizada na direção
.
Exercícios relacionados
Considere duas ondas viajando em direções opostas, cujos componentes do campo elétrico são dados por:
e
Calcule a onda estacionária associada a componente elétrico da onda EM.
Uma bobina curta de 25 voltas (bobina 1) com área frontal de
é colocada no interior de uma bobina longa (bobina 2), próxima de seu centro. Os eixos das bobinas coincidem. Faz-se variar a corrente na bobina 2 de modo que o campo magnético na mesma varie a taxa constante de 150 mT em um sentido para 150 mT no sentido oposto, em 75 ms . Determine: (b) a fem induzida na bobina 1.
- Três estados de energia de um átomo são
e C. O estado B está acima do estado A e o estado C está acima do estado B. Qual transição atômica resulta na emissão de luz com o menor comprimento de onda? (a) , (b) , (d) .
Para cada um dos casos do Problema 29, determine
. Compare o resultado com
para estimar qual dos parâmetros está associado à resposta calculando o ângulo, usando o produto escalar.