Exercícios de Propriedades Ondulatórias da Luz - Lista de Exercícios Resolvida
Questão 1
A figura abaixo representa os campos elétrico e magnético de uma onda eletromagnética plana monocromática, no vácuo, na origem do sistema de coordenadas em dois instantes diferentes. Nestes dois momentos . A frequência da onda é e sua velocidade de propagação .
Determine o sentido de propagação da onda. Calcule o comprimento de onda , a frequência angular e o número de onda .
Escreva a expressão completa do vetor campo elétrico indicando a dependência nas coordenadas e no tempo.
Escreva a expressão do campo magnético associado ao campo elétrico dado.
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Uma onda eletromagnética está se propagando no sentido negativo do no vácuo, ou seja, a sua velocidade é .
Em um certo local e em um certo instante o campo elétrico aponta no sentido positivo do e tem um módulo de . Determine:
- O módulo do campo magnético correspondente.
- A direção do campo magnético correspondente.
Questão 3
Se o campo magnético de uma onda luminosa é paralelo ao e seu módulo é dado por , determine:
- A direção de propagação da onda
- A direção do campo elétrico associado à onda.
Questão 4
Dada a onda eletromagnética:
Onde é uma constante. Ache o campo magnético
Ver solução completaQuestão 5
O campo elétrico de uma onda eletromagnética é dado por:
As unidades de x e t são metros e segundos respectivamente.
- Qual é o comprimento de onda em cm?
- Qual é a frequência em Hz?
- Qual é a velocidade em ?
- Calcule o valor máximo do campo magnético em teslas ();
- Determine
Questão 6
A componente elétrica de um feixe de luz é dada por
- Escreva uma expressão para a componente magnética da onda, incluindo o valor de .
- O comprimento de onda da luz.
- O período da luz.
- O campo magnético oscila paralelamente a que eixo?
- Em que região do espectro eletromagnético está essa onda?
Determine:
Questão 7
Qual relação matemática é obedecida pelos módulos dos campos elétrico e magnético de uma onda eletromagnética propagante?
Questão 8
O vetor campo elétrico de uma onda eletromagnética plana e monocromática possui amplitude de , apontando na direção e sentido do vetor unitário . A onda eletromagnética se propaga na direção e sentido do eixo negativo.
Determina a amplitude e a direção do vetor campo magnético dessa onda.
- e
- e
- e
- e
- e
Questão 9
Os pontos frios de um forno de microondas estão separados por 6,0 cm. Qual é a frequência das microondas nesse caso?
A) 3,5 GHz
B) 2,0 GHz
C) 1,0 GHz
D) 3,0 GHz
E) 2,5 GHz
Ver solução completaQuestão 10
Considere as seguintes afirmações:
- A intensidade da radiação eletromagnética emitida por um dipolo elétrico, na aproximação pontual, é esfericamente simétrica e decai com o inverso do quadrado da distância do dipolo.
- Os campos elétrico e magnético de uma onda eletromagnética plana e monocromática são sempre perpendiculares entre si.
- O campo magnético de uma onda estacionária, dentro de uma cavidade metálica, não é identicamente nulo nas paredes da cavidade.
- Apenas e são verdadeiras.
- Apenas e são verdadeiras.
- Apenas e são verdadeiras.
- Apenas é verdadeira.
- Apenas é verdadeira
- Apenas é verdadeira.
- Todas as afirmativas são verdadeiras.
- Nenhuma afirmativa é verdadeira.
Questão 11
Em certa região do espaço, uma fonte estática emite uma onda eletromagnética tal que seu campo magnético se propaga no vácuo segundo
em unidades do SI e sendo A uma constante positiva.
(a) Qual é a direção de propagação da onda e qual é seu estado polarização?
(b) Encontre o campo elétrico associado a essa onda, incluindo o valor numérico de A.
Ver solução completaQuestão 12
Considere as sentenças a seguir e marque a opção CORRETA. As equações de Maxwell para o eletromagnetismo mostram que a óptica, estudo sobre a luz, é um ramo do eletromagnetismo. Um feixe de luz branco é formado apenas pela superposição de duas ondas de comprimentos de onda de (laranja) e (violeta). Feixes de cor violeta possuem frequências de oscilação MENORES que feixes de cor vermelha.
- Apenas é verdadeira.
- Apenas é verdadeira.
- Apenas é verdadeira.
- Apenas são verdadeiras.
- Apenas e são verdadeiras.
- Apenas e são verdadeiras.
- Todas são verdadeiras.
- Nenhuma é verdadeira.
Questão 13
Uma onda plana eletromagnética linearmente polarizada, propagando-se no vácuo no sentido positivo do eixo z, tem comprimento de onda e intensidade .
Parte dessa onda eletromagnética entra em uma placa transparente, de espessura (ver figura), tal que a velocidade de propagação se reduz a , incidindo com um ângulo de 30o em relação à normal da superfície da placa.
(c) Encontre o valor do comprimento de onda e da frequência dessa onda ao se propagar dentro da placa.
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