electro

Torres et al.: Ondas
Ingeniare.
electromagnéticas
Revista chilena
ende
elingeniería,
plano frontera
vol. entre
15 Nº dos
1, 2007,
medios
pp.quirales
101-110

ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS EN EL PLANO FRONTERA ENTRE
DOS MEDIOS QUIRALES
ELECTROMAGNETIC WAVES AT THE PLANE BOUNDARY BETWEEN
TWO CHIRAL MEDIA
Héctor Torres-Silva1

Carlos Villarroel-González2

Florentino Jiménez-Muñoz3Recibido 21 de noviembre de 2006, aceptado 6 de marzo de 2007
Received: November 21, 2006 Accepted: March 6, 2007
RESUMEN
En este trabajo se estudia la propagación de ondas electromagnéticas en medios quirales isotrópicos y los efectos
producidos por un plano frontera entre tales medios. En analogía con el fenómeno de reflexión y refracción de ondas
electromagnéticas planas en dieléctricosordinarios, se estudian los aspectos cinéticos y dinámicos de estos fenómenos,
tal como la intensidad de las componentes de onda y el cambio en la polarización de la onda al cruzar la frontera.
Como un prerrequisito, mostramos que la solución de onda plana debe ser escrita como una superposición conveniente
de las amplitudes quirales circularmente polarizadas en ambos lados de la interfaz. Sepresenta el conjunto apropiado
de condiciones que la solución debe satisfacer en la frontera y el sistema de ecuaciones que debe ser resuelto para
los coeficientes de amplitud de manera de satisfacer las condiciones de frontera. Las ecuaciones pueden ser resueltas
explícitamente para algunos casos y configuraciones particulares (por ejemplo, incidencia normal), las características
prominentes deestas soluciones pueden ser analizadas en algún detalle. También se presenta un desarrollo de la solución
general de las ecuaciones. Este trabajo podría ser aplicado en diseño de microondas en muy altas frecuencias y en líneas
de transmisión no simétricas.
Palabras clave: Quiral, propagación, ondas, Snell.
ABSTRACT
This work is concerned with the propagation of electromagnetic waves inisotropic chiral media and with the effects
produced by a plane boundary between two such media. In analogy with the phenomena of reflection and refraction of
plane electromagnetic waves in ordinary dielectrics, the kinematical and dynamical aspects of these phenomena are
studied, in situations such as the intensity of the various wave components and the change in the polarization of the
wave, asit crosses the boundary. As a prerequisite of this, we show that the plane wave solution must be written as a
suitable superposition of the circularly polarized chiral amplitudes on both sides of the interface we elucidate, which is
the appropriate set of conditions that the solution must satisfy at the boundary. We set the minimal and complete set of
equations that must be solved for thecoefficient amplitudes, in order to satisfy the boundary conditions. The equations
can be solved explicitly for some particular cases and configurations (e.g., normal incidence), the salient features of
those solutions can be analyzed in some detail, and the general solution to the equations is given as well. This work
might be applied to the design of very high frequency microwaves and nonsymmetrical transmission lines.
Keywords: Chiral, propagation, waves, Snell.
INTRODUCCIÓN
Los problemas relacionados con la propagación de
las ondas electromagnéticas en un medio homogéneo,
incluyendo los de reflexión y refracción en la interfaz
entre dos medios, forman un conjunto tradicional en la

electrodinámica clásica y se discuten en cualquier libro de
texto sobre el tema [1]. Uno menosfamiliar es el problema
de la propagación de una onda electromagnética en un
medio quiral. En tal medio, la polarización de la onda
permite que las dos ondas polarizadas circularmente se
propaguen con velocidades diferentes. Un medio quiral,

1 Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá, Casilla 6-D. Arica, Chile.
2 Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica - Electrónica,...