Uma onda plana eletromagnética possui um campo elétrico que é paralelo ao eixo
, e tem um vetor de Poynting dado por
, onde
está em metros,
e
está em segundos. Qual é a direção de propagação da onda, o comprimento de onda e a frequência da onda?
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem uma onda eletromagnética plana com o campo elétrico paralelo ao eixo $ y $. O vetor de Poynting está dado por
. Nosso objetivo aqui é descobrir três coisas: a direção de propagação dessa onda, o comprimento de onda e a frequência dela. Para isso, vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas e relacionamentos matemáticos básicos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a direção de propagação da onda. O vetor de Poynting
indica a direção na qual a energia está se movendo. No caso, o vetor está na direção
, que corresponde ao eixo $ x $. Isso significa que a onda está se propagando ao longo do eixo $ x $.
Passo 3
Agora, vamos encontrar o comprimento de onda (
). Sabemos que o número de onda
está relacionado ao comprimento de onda pela fórmula:
Vamos isolar
:
Substituindo
:
Passo 4
Por último, vamos determinar a frequência (
) da onda. A frequência está relacionada à frequência angular
pela fórmula:
Isolando
:
Substituindo
:
Resposta
A onda se propaga na direção positiva do eixo $ x $, o comprimento de onda é aproximadamente
e a frequência é cerca de
.