ensayo

UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA

DEPARTAMENTO DE FISICA


F I S I C A I I I

INGENIERIA PLAN COMUN AÑO 2006
Profesores : A Jamett J ; M Santander M ; J Yáñez V .

Ondas Electromagnéticas.

1. El campo de una onda electromagnética plana en el vacío se representa usando unidades MKSC, por Ex = 0, Ey = 0.5cos[2108(t-x/c)], Ez = 0.Determinar:
La longitud de onda, estado de polarización, el campo magnético de la onda y la
intensidad media o flujo de energía por unidad de área.
Rp :  = 3m ; polarización lineal ; Bz =1,6 10–9 cos(10 8) ; 3,3 10 –4 w/m2

2. La radiación electromagnética del Sol cae sobre la superficie de la terrestre a razón de 1.4x103 W/m2. Suponiendo que esta radiación puedeconsiderarse como una onda plana, estimar el módulo de las amplitudes de los campos eléctrico y magnético de la onda.
Rp : 1,03· 10 3 N/C ; 3,42 · 10 –6 T

3. En USA la norma de seguridad personal para el trabajo con equipos de microondas es que la densidad de potencia sea inferior a 10 . Calcular la norma correspondiente en términos de la intensidad de campo eléctrico y campo magnético.Rp : 274,5 N/C ; 9,15 · 10 –7 T


4. Un observador se encuentra a una distancia r = 1 m de un punto luminoso que emite con una potencia de 1000 W. Calcular las magnitudes de los campos eléctrico y magnético. Supóngase que la fuente es monocromática, que irradia uniformemente en todas las direcciones, y que en puntos distantes se comporta como una onda viajera plana.
Rp : 245 N/C; 8,2 · 10 –7 T

5. Un haz de luz incide perpendicularmente sobre una placa de vidrio (n = 1.5). (a) Encontrar los coeficientes de reflexión y transmisión. b) Repetir el cálculo para cuando la luz pasa del vidrio al aire. c) Analizar en cada caso el cambio de fase. d) Calcular las intensidades medias de las ondas reflejada y trasmitida, si la intensidad media de laonda incidente es 20 w/m2 y probar que su suma es igual a la intensidad media de la onda incidente.
Rp : (a) 0,04 ; 0,96 (b) 0,04 ; 0,96 (c) Para el caso (a) ,existe cambio de fase en 180º ,para la onda reflejada y la onda transmitida no cambia de fase. En el caso (b) ninguna de las dos cambia de fase. (d) I r = 0,8 w/m2 , I t = 19,2 w/m2

6. Una ondaelectromagnética plana, armónica se propaga en el agua en la dirección del eje Z. La onda es linealmente polarizada con su vector eléctrico paralelo al eje Y. Su intensidad media en el agua es 0.064 W/m2 y su frecuencia es de 5·1014 Hz. La onda sale del agua al aire en dirección normal al plano de separación agua-aire. Escriba: (a) la ecuación del campo eléctrico de la onda en el agua (n = 1,33 ); (b) laecuación del campo magnético de la onda transmitida al aire.
Rp : (a) E y = 6 sen ( 1,4 · 10 7 z – 3,14 ·10 15 t ) ; E x = E z = 0
(b) B x= 2,3 · 10 –8 sen ( 1,4 ·10 7z – 3,14·10 15 t ) ; B y = B z = 0







7. La onda emitida por un láser HeNe tiene una longitud de onda  = 628,3 nm en el vacío. Suponga que esta onda viaja en un medio transparente de índicede refracción 1,5 , en dirección paralela al vector, , que su campo eléctrico sólo tiene componente a lo largo del eje Z y que su intensidad media es 10 –3 w/m2 .Determine: (a) La onda campo magnético asociada a ésta onda EM, (b) El vector de Poynting y el estado de polarización de la onda EM.
Rp : (a) B = ( 3,07 ·10 –9 u x - 1,75 ·10-9 u y ) sen(7,5·106 x + 13·106 y –3·1015 t )S = ( 9,7 ·10-4 u x + 17·10 –4 u y ) sen 2 (7,5·106 x + 13·106 y –3·1015 t )

8. Las componentes del campo eléctrico de una onda electromagnética plana y armónica son:
Ex = Ez = 0
Ey = 9 sen (4106x-91014t)
Donde todas las magnitudes están en el sistema MKSC. El plano YZ divide el espacio entre el medio I, que comprende los valores...