Ondas electromacneticas

ONDAS ELECTROMAGNETICAS
En estos capítulos se trataran, en general, las características de los campos electromagnéticos, así como su radiación y principales aplicaciones ; estudiaremos en particular la óptica ,extendida no solo al espectro visible sino también a otras radiaciones no visibles, pero con las mismas propiedades de luz.

CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS
El estudio de los camposelectromagnéticos constara de tres partes: las acciones que ambos campos, el eléctrico y el magnético ejercen sobre las cargas eléctricas (apartado 1.), las relaciones entre ellos (apartado 2.), y la propagación del campo electromagnético, o sea, las propias ondas electromagnéticas (apartado3. Y 4.).
LA INTERACCION ELECTROMAGNETICA
Para el perfecto conocimiento de los fenómenos electromagnéticos se partede una serie de premisas, ya desarrolladas en anteriores capítulos:
a Toda carga eléctrica crea a su alrededor un campo eléctrico.
b Toda carga eléctrica en movimiento crea a su alrededor un campo magnético, independiente del campo eléctrico.
c El campo eléctrico y el magnético no son más que casos particulares del campo electromagnético.
d Una corriente eléctrica (cargaseléctricas en moviente) no crea el campo electromagnético simultáneamente en todos los puntos del espacio, sino que tarda más en llegar a los puntos más alejados de la corriente: la propagación del campo se realiza a una cierta velocidad finita.
Por otro lado:
a. La acción de un campo eléctrico sobre una carga eléctrica es la de acelerarla y, en el caso de esta ya este en movimiento, de desviarla desu trayectoria con una fuerza en todo momento paralela al campo eléctrico.
b. La acción de un campo magnético sobre una carga eléctrica en movimiento es únicamente la de desviarla de su trayectoria con una fuerza en todo momento perpendicular al campo magnético y a la trayectoria (simultáneamente).
c. Cualquier acción magnetica, al depender dl movimiento, dependerá del sistema dereferencia utilizado .es, por lo tanto, un efecto relevista.
LA FUERZA DE LORENTZ
Expresa la fuerza total sobre una partícula cargada q, que se mueve con una mueve con una velocidad en el seno de un campo electromagnético .vectorialmente se indica:

donde es la velocidad de la carga, es el vector Intensidad de campo eléctrico y es el vector Inducción magnética. La expresión anterior estárelacionada con la fuerza de Llapase o fuerza sobre un hilo conductor por el que circula corriente:

Donde es la longitud del conductor, es la intensidad de corriente y la Inducción magnética. Curiosamente, esta última expresión históricamente se encontró antes que la anterior, a pesar de ser una consecuencia directa de ella.
FORMAS ALTERNATIVAS
FORMA INTEGRAL
Si los campos eléctrico y magnéticono son modificados por la presencia de la densidad de carga eléctrica ρ y la densidad de corriente, y las dos últimas no son modificadas por dichos campos, la fuerza de Lorente se puede expresar como:

Como en general esto no es cierto, la resolución de las fuerzas resultantes requiere el uso de consideraciones energéticas y la resolución de ecuaciones diferenciales derivadas de las ecuacionesde Maxwell.
FORMA TENSORIAL
En teoría de la relatividad conviene escribir las leyes físicas en forma explícitamente tensorial. Eso implica que las magnitudes que se transforman vectorialmente como, por ejemplo, la velocidad o la densidad de corriente, deben ser representadas por cuadrivectores. La fuerza de Lorentz escrita en forma explícitamente tensorial es:
(Expresión tensorial relativista)Donde:
son las componentes del cuadrivector fuerza.

Son las componentes del cuadrivelocidad.

Son las componentes del tensor de campo electromagnético cuyas componentes se relacionan con la parte eléctrica y magnética del campo así:

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS
Antes del siglo XIX y a lo largo de todo este siglo se fueron estableciendo las leyes del electromagnetismo:
La ley de...