Ondas Eletromagnéticas

Aula
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS

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META
Introduzir aos alunos conceitos básicos das ondas eletromagnéticas: como elas são produzidas, quais são suas características físicas, e como descrever matematicamente sua propagação. Apresentar as principais características das ondas eletromagnéticas harmônicas.
Discutir o transporte de energia e momento por ondas eletromagnéticas, e definir intensidade da onda.

OBJETIVOS
Ao final desta aula, o aluno deverá:
Entender o que é onda eletromagnética é como ela é produzida.
Entender as propriedades gerais das ondas eletromagnéticas.
Descrever matematicamente a propagação das ondas eletromagnéticas harmônicas.
Entender como a energia e o momento são transportados pela onda eletromagnética, e qual é o significado da intensidade.

PRÉ-REQUISITO
Trigonometria básica; cálculo diferencial básico; vetores; eletromagnetismo básico.

Introdução
Uma das mais importantes descobertas do século 19 foi a descoberta das ondas eletromagnéticas. A primeira previsão teórica da existência dessas ondas foi feita, em 1864, pelo físico escocês, James Clerk Maxwell. Ele reuniu os conhecimentos existentes e descobriu as correlações que havia em alguns fenômenos, dando origem à teoria de que eletricidade, magnetismo e óptica são de fato manifestações diferentes do mesmo fenômeno físico. Maxwell conseguiu provar teoricamente que uma perturbação eletromagnética devia se propagar no vácuo com uma velocidade igual à da luz, ou seja, 300.000 km/s. A primeira verificação experimental foi feita por Henrich Hertz, em 1887 quando ele produziu ondas eletromagnéticas por meio de circuitos oscilantes e, depois, os detectou por meio de outros circuitos sintonizados na mesma frequência. Seu trabalho foi homenageado posteriormente colocando-se o nome
"hertz" para unidade de frequência.
A importância das ondas eletromagnéticas na nossa vida é indiscutível. Elas estão presentes quando enxergamos os objetos a nossa volta, quando ligamos a TV,