teroia fisica

Facultad de Ingeniería

Física III

UNIDAD VII: ONDAS ELECTROMAGNETICAS
Oscilaciones

eléctricas.

Ecuaciones

de

MAXWELL

y

ondas

electromagnéticas. Velocidad de propagación de las ondas. Vector de
POYNTING.

Índice
Ondas .................................................................................................................. 2
Pulsos.................................................................................................................. 2
Ondas armónicas ................................................................................................. 3
Ecuación de onda ................................................................................................ 5
Introducción a las ondas electromagnéticas........................................................ 7
Las ecuaciones de MAXWELL............................................................................. 8

1 – Ley de Gauss para el campo eléctrico ........................................................ 9
2 – Ley de Gauss para el campo magnético, .................................................... 9
3 – Ley de Faraday:........................................................................................ 10
4 – Ley de Amper en forma modificada .......................................................... 10
Ecuación de Onda de los campos electromagnéticos ....................................... 10
Aproximación de ondas planas ....................................................................... 11
Los campos eléctricos y magnéticos ondulatorios sontransversales ............. 12
Ondas electromagnéticas .................................................................................. 15
El experimento de HERTZ ................................................................................ 19
Espectro de ondas electromagnéticas ............................................................... 20



Año 2008
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– Facultadde Ingeniería

Física III

Ondas
Para poder entender los conceptos de ondas electromagnéticas, repasaremos primero algunos
conceptos de ondas ya vistos anteriormente. Su estudio es fundamental ya que la energía de
cualquier tipo puede transmitirse mediante ondas, es decir la energía se puede transmitir sin que
el cuerpo se desplace, basta con que el cuerpo irradie su energía. Estaradiación de energía se
llama onda. El movimiento ondulatorio puede considerarse como un transporte de energía y de
cantidad de movimiento desde un punto del espacio a otro, sin transporte de materia. Podemos
distinguir dos tipos básicos de ondas: ondas mecánicas (ondas en el agua, una cuerda, etc.). La
energía y la cantidad de movimiento se transportan mediante una perturbación del medio, laperturbación se propaga debido a las propiedades elásticas del mismo. Ondas electromagnéticas:
se deben fundamentalmente a vibraciones de campos eléctricos y magnéticos.
A pesar de la diversidad de las ondas hay muchas características que son comunes a toda clase
de ondas, mientras que otras afectan a un amplio margen de fenómenos ondulatorios.
Al definir el movimiento asociado a una onda debemosdistinguir dos aspectos del por un lado el
movimiento de la onda a través del medio y por otro el movimiento oscilatorio de las partículas del
medio. Podemos clasificar las ondas en función a la dirección de desplazamiento de las partículas
con respecto a la dirección de propagación de la onda. Una onda transversal es aquella en la que
las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección depropagación. Una onda longitudinal es
aquella en la que las partículas oscilan paralelamente a la dirección de propagación.
Demostraremos que las ondas electromagnéticas son transversales. Algunas ondas presentan
componentes longitudinales y transversales, como ser las ondas de agua.

Pulsos
Un pulso es una onda de extensión relativamente corta. Es más sencilla de estudiar. Nos permite...