Defina a polaraização de um campo elétrico. Para que valores das amplitudes
e diferença de fase
uma onda é dita (i) linearmente polarizada, (ii) circurlarmente polarizada e (iii) elipticamente polarizada?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente precisa definir o que é polarização de um campo elétrico e descobrir quais valores das amplitudes
,
e da diferença de fase
fazem com que uma onda seja:
- Linearmente polarizada
- Circularmente polarizada
- Elipticamente polarizada
Vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas e como elas vibram no espaço.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é polarização. Polarização descreve a direção na qual o campo elétrico de uma onda eletromagnética oscila enquanto a onda se propaga. Dependendo das amplitudes e da diferença de fase entre as componentes nos eixos
e
, a suscetibilidade da polarização muda.
Passo 3
Vamos considerar as componentes do campo elétrico em
e
com uma diferença de fase
. As expressões gerais para as componentes são:
Aqui,
e
são as amplitudes das componentes
e
, e
é a diferença de fase entre elas.
Passo 4
Agora, vamos analisar cada caso de polarização:
1. Polarização Linear
Para a onda ser linearmente polarizada, as componentes
e
devem vibrar na mesma direção ou em direções opostas, sem diferença de fase que cause rotação. Isso acontece quando a diferença de fase
é
ou
(180 graus).
Além disso, as amplitudes
e
podem ser quaisquer valores, contanto que
ou
.
2. Polarização Circular
A polarização circular ocorre quando as amplitudes das componentes
e
são iguais, ou seja,
, e a diferença de fase
é
(90 graus ou -90 graus). Isso faz com que as componentes se propaguem com uma fase que cria uma rotação constante do campo elétrico, formando um círculo.
3. Polarização Elíptica
A polarização elíptica é o caso geral onde
e
não é
,
, ou
. Aqui, as componentes têm amplitudes diferentes e uma diferença de fase que não é múltiplo exato de
, resultando em uma trajetória elíptica do campo elétrico.
Resposta
Uma onda é dita:
- Linearmente polarizada se
ou , com quaisquer valores de e . - Circularmente polarizada se
e . - Elipticamente polarizada para todos os demais valores de
, e que não atendam às condições anteriores.