TP N 1 F Sica Electr Nica

UTN – FACULTAD REGIONAL LA RIOJA
Ing. Carlos R. Micossi - Física Electrónica

ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS
Una onda electromagnética plana, que se propaga en el sentido x, tieneasociados un campo eléctrico
y un campo magnético que responden a la siguiente expresión
𝐸 = 𝐸𝑚á𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑘𝑥 − 𝜔𝑡)
𝐵 = 𝐵𝑚á𝑥 𝑐𝑜𝑠 (𝑘𝑥 − 𝜔𝑡)
donde
𝑘=

2𝜋
𝜔 = 2𝜋𝑓
𝜆

𝜔
= 𝑓𝜆 = 𝑐
𝑘
Hay una relación entre elcampo eléctrico y el campo magnético con la velocidad de propagación de
la onda:
𝐸𝑚á𝑥
=𝑐
𝐵𝑚á𝑥
Cuando las ondas se propagan en medios distintos del vacío, la velocidad es menor a c
𝑣=

1

1

⋅

√𝑘𝑚 𝑘𝑒√𝜇0 𝜖0

=

𝑐
√𝑘𝑚 𝑘𝑒

Dado que los materiales que transmiten la luz no son típicamente magnéticos, k m difiere en no más
de 1 . 10-4. Por lo tanto, la constante dieléctrica es la que determina la velocidad dela luz en un material.
La intensidad de onda es el promedio del vector de Poynting y se relaciona con los campos eléctrico y
magnético por
𝐼 = 𝑆𝑝𝑟𝑜𝑚 =

2
𝐸𝑚á𝑥
𝑐 2
=
𝐵
2𝜇0 𝑐 2𝜇0 𝑚á𝑥

La intensidadtambién puede expresarse en términos de los valores eficaces de los campos
𝐸𝑚 = √2 ⋅ 𝐸𝑟𝑚𝑠
𝐼 = 𝑆𝑝𝑟𝑜𝑚 =

𝐸𝑟𝑚𝑠
𝑐
= 𝐵𝑟𝑚𝑠
𝜇0 𝑐
𝜇0

Además de transportar energía, las ondas electromagnéticas pueden tambiéntransportar momento
y por tanto, pueden ejercer presión sobre un objeto. El momento está determinado por
𝑝=

𝑈
𝑐

𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑝=

2𝑈
𝑐

𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥𝑖ó𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

1

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La presión de la radiación será
𝑆

𝑃 = 𝑐 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑃 =

2𝑆

Y la fuerza ejercida sobre la superficie
𝐹 =𝑃⋅𝐴

𝑐

𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥𝑖ó𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

2

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PROBLEMAS PROPUESTOS.
1. Una onda electromagnética en el vacío tiene una amplitud de campo eléctrico de 280 V/m.
Determinar la amplitud de campomagnético correspondiente.
2. Para el color amarillo, la velocidad de la luz en una solución de azúcar al 50 % es de 2,11 . 108
m/s. Determine la constante dieléctrica efectiva para la solución a...