Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 33.Problemas Adicionais - Ex. 73
A componente elétrica de um feixe de luz polarizada é dada por
(a) Escreva uma expressão para a componente magnética da onda incluindo o valor de . Determine (b) o comprimento de onda; (c) o período e (d) a intensidade da luz. (e) O campo magnético oscila paralelamente a que eixo? (f) A que região do espectro eletromagnético pertence essa onda?
Passo 1
A expressão do campo elétrico para um feixe de luz polarizada é:
A partir da expressão que é dada no enunciado podemos identificar que .
A relação de e é dado por:
Uma relação entre o campo magnético e o campo elétrico é:
Passo 2
a) Queremos encontrar uma expressão para o campo magnético envolvendo , então podemos começar encontrando :
O campo magnético é:
Analisando a expressão do enunciado vemos que a direção de propagação desta onda eltromagética é no eixo z e também verificamos que o campo elétrico está oscilando no eixo y (), desta forma como o campo elétrico precisa ser perpendicular ao campo magnético a única componente que sobra para o campo magnético estar é a x.
Porntanto a expressão para o campo magnético é:
Passo 3
b) O comprimento de onda pode ser encontrado a partir da equação:
Passo 4
c) O período pode ser encontrado a partir da equação:
Passo 5
d) A intensidade da luz pode ser calculada por:
Onde é a permeabilidade magnética.
Passo 6
e) Como vimos no item (a) o campo magnético está oscilando no eixo x, desta maneira podemos dizer que ele está oscilando parapelamente ao eixo x.
Passo 7
f) No item (b) obtemos que o comprimento de onda é , temos que esse comprimento de onda pertence ao infravermelho.
Resposta
a)
b)
c)
d)
e) Paralelo ao eixo x
f) Infravermelho