Fisica 2

EJERCICIOS de Ondas Electromagnéticas e Incidencia Normal. 2009

1.- Las componentes del campo eléctrico de una onda electromagnética plana y armónica son: Ex = Ez = 0; Ey = 9 sen ( 4( 106 x - 9 ( 1014 t) , donde todas las magnitudes están en el sistema MKSC. El plano YZ divide el espacio entre el medio I, que corresponde a los valores negativos del eje X, del medio II que comprende elresto del espacio y cuyo índice es 1,5. Si la onda dada se propaga en el primer medio e incide normalmente sobre el medio II , calcular (a) La longitud de inda incidente y el índice de refracción del primer medio. (b) Las componentes del campo magnético de la onda transmitida (c) La intensidad media de la onda reflejada.
R: a) 1,35 b)2,84 10-8T c) 4,4 10-4 W/m2

2.- Una ondaelectromagnética , plana y armónica se propaga en el sentido positivo del eje Y, con una intensidad media de 0,113 W/m2 y con una longitud de onda de 314 nm. El medio de propagación de esta onda tiene índice de refracción 1,33 y la onda está polarizada linealmente, con su vector eléctrico oscilando paralelo al eje Z. Si la onda incide normalmente sobre la superficie plana de un material de índice de refracción1,5 (a) Escriba las componentes del vector eléctrico de la onda incidente. (b) Escriba las componentes del vector magnético de la onda transmitida. (c) Determine la intensidad media de la onda reflejada.
R: a) 8 sen (6,4 ( 106 x – 2.26 108 t ) c) 4 10-4 W/m2

3.- Una onda electromagnética, plana y armónica que se propaga en el aire incide normalmente sobre un material transparente, quetiene una superficie plana de 2m2 . Si en un minuto de los 9.600 J que inciden se reflejan 511,2 J (a) Determine el coeficiente de transmisión para ese par de medios. (b) Calcule el índice de refracción del material (c) Si (0 = 600 nm, calcule la frecuencia de las ondas refractadas. (d) Calcule la amplitud del campo eléctrico de las ondas refractadas.
a) 0,946 b) 1,6 c) 5 1014 Hz d) 188,8N/c

4.- Una onda electromagnética, plana y armónica se propaga en el vacío e incide normalmente sobre una superficie plana de índice de refracción 5 . Si la ecuación de la parte eléctrica de la onda incidente es [pic]. (a) Calcular el vector magnético de la onda reflejada. (b) Determinar la intensidad media de la onda refractada.
R: a) 2 10-9 sen (200 x – 6 1010 t) b) 0,003 W/m2

5.-Una onda electromagnética cuya ecuación es Ex = 4,9 sen ( 2,5 107 z – 3 1015 t ) viaja en un medio transparente e incide sobre un vidrio de índice de refracción 1,6 . Calcular (a) El índice de refracción del medio incidente y la longitud de onda en el vacío. (b) El vector magnético del haz reflejado. (c) El porcentaje de nergía que se refleja.
R: (a) 2,5 ; 628,3 nm (b) [pic] (c) 4,8%6.- Una onda electromagnética , plana y armónica, polarizada linealmente con su vector eléctrico paralelo al eje Z, se propaga en la dirección negativa del eje X, con una frecuencia angular de 2 1015 [rad / s ], en un material de índice 1,3. Si esta onda incide normalmente sobre un material transparente y se refleja un 3,4% (a) Determine el índice de refracción del material. (b) Si el campoeléctrico incidente tiene una amplitud de 6 N/C . Escriba la ecuación del campo eléctrico de la onda reflejada. (c) Determine la ecuación de la onda transmitida al material.
R: a) 1,03 b) 6 sen (6,67 106 x – 2 1015 t) c) 6,7 sen (6,67 106 x – 2 1015 t)

7.- Una onda electromagnética , plana y armónica, se propaga en un medio transparente siendo las componentes de su vector eléctricoEx = 3 sen (8 106 x – 6 106 y – 2 1015 t ) Ey = 4 sen (8 106 x – 6 106 y – 2 1015 t) Ez = 0 . Calcular (a) El índice de refracción del medio de propagación . (b) La intensidad media de la onda. (c) Las componentes del vector magnético de la onda. (d) Si esta onda incide normalmente sobre una superficie cuadrada de 10 cm de lado de un material transparente de índice de refracción 1,7...