ondas electromágneticas
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presentación de físicaTRANSCRIPT
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ONDAS ELECTROMAGNTICAS
-
Onda Longitudinal:
fv
La velocidad de la luz c en el vaco es constante y no
depende de la longitud de onda
C
Onda Electromagntica:
(frecuencia constante)
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Ecuaciones de Maxwell
oS
Qd
AE
0S dAB
dtdId Eooo
sB
dtdd B
S
sE
Ley de Gauss
Ley de Gauss (Magnetismo)
Ley de Faraday
Ley de Ampere
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Descubrimientos de Hertz
-
Ondas Electromagntica Planas.
Los vectores E y B son perpendiculares. ( Onda linealmente polarizada)
Los puntos en igual fase forman un plano.
Los vectores solo dependen de x y t:
E = E (x,t) , B = B (x,t)
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Frente de onda
-
dtdd B
S
sE
dxxEtxEtdxxE
),(),(
),(),( txEtdxxEdS sE
dxxE
dxBB
ctex
B
dtdBdx
dtd
dt
dBldxdxxE
dtdB
xE
dtdBldx
ONDAS ELECTROMAGNTICAS
-
dtdd Eoo
sB
),(),( tdxxBtxBd sB
dxxB
dtddx
xB E
oo
tEldxdx
xB
oo
tEldx
dtd E
tE
xB
oo
ONDAS ELECTROMAGNTICAS
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Ondas electromagnticas planas y rapidez de la luz.
dtdB
xE
tE
xB
oo
dxdB
tdtdB
xxE2
2
2
2
2
2
tE
xE
oo
tE
t oo
xE
ttE
xxB
oooo 22
tB
too
2
2
2
2
tB
xB
oo
oo
c
1
oo
c
1
-
)cos(max tkxEE
)cos(max tkxBB cff
k
/22
)sin(max tkxkExE
)sin(max tkxBt
B
maxmax BkE
ckB
E
max
max
cBE
BE
max
max
dtdB
xE
Para cualquier instante t el cociente entre E y B es igual a la velocidad de la luz
-
Ad
AdCVu
221
EdV
dAC o
2
21 Eu o
Densidad de Energa del Campo Elctrico:
221 CVU
VUu
-
IAlNBA oI
NL
lAnl
lANL oo
22 )(
lAnL o2
nIB o
lNn
2
21 LIU
22 )(
21
nBlAnUo
o
lABUo
2
21
o
Bu
2
21
l
VUu
Densidad de Energa del Campo Magntico:
lAV
-
Energa y cantidad de movimiento de las ondas electromagnticas
En una regin del espacio donde el campo E y B estn presentes la densidad de Energa total es:
o Permitividad en el vacoo Permeabilidad en el vaco
22
21
21 BEu
oo
EcEB oo ( vaco )
222
21
21 EEEu ooo
oo La densidad de energa del
campo E es igual a la de B
-
AcdtEudVdU o 2
21 cEdt
dUA
S o (vaco)
oo
o
ooo
EBEES
221
(vaco)
BEs o
1
Mide la energa que por unidad de tiempo
atraviesa una unidad de rea
Vector de Poynting
-
Intensidad de la Onda Electromagntica
El valor medio del vector s
T
SdtS
T
0
T
dtwtkxCosBE
T
EBdtS
o
T
oo
o
T
02
0)(
o
ooT
o
oo BEdtwtkxCosT
BES 2
)(10
2
o
ooBEI2
-
oooBEI2
22
222 oooo
o
oo Bcc
EBEI
-
Presin de radiacin.
dtdp
AAFP 1
cU
cmcmcp
2
Adt
dU
ccU
dtd
AP 11
sc
P 1
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El espectro de las ondas electromagnticas.