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:
Passo 1
Letra a)
Essa pergunta tem duas partes: a primeira é encontrar o valor de e a segunda é escrever a expressão do campo magnético que corresponde a esse campo elétrico.
Vamos começar achando .
A velocidade da onda é dada por:
A velocidade da luz é uma constante, . O número de onda é dado no enunciado, dentro do seno, . Assim, podemos achar a frequência angular.
Passo 2
O segundo passo é achar a expressão para o campo magnético. Tem uma relação que nos dá exatamente a amplitude do campo magnético a partir do campo elétrico.
Assim, .
Dividindo a amplitude pela velocidade da luz:
Passo 3
Letra b)
Para achar o comprimento de onda, temos a relação entre ele e o número de onda.
Como , temos:
Passo 4
Letra c)
Para achar o período, usamos a frequência angular.
Como encontramos na letra a, .
Passo 5
Letra d)
Vejamos a direção e sentido do campo magnético .
No enunciado, vemos que essa é a componente de no . Além disso, como ele depende de , a propagação se dá na direção do .
Porém, para frente de onda se manter constante com o passar do tempo, o valor de precisa diminuir. Logo, a onda se propaga no sentido negativo do .
Usando a regra da mão direita para ver como pode estar no sentido negativo do , temos que ter no sentido positivo do .
Passo 6
Letra e)
Transformando o comprimento de onda em frequência, temos:
Essa frequência corresponde à região do infravermelho.
Resposta
Letra a)
Letra b)
Letra c)
Letra d)
O campo magnético oscila no sentido positivo do .
Letra e)
Essa onda está na região do infravermelho no espectro eletromagnético.