oem polarização

Páginas: 10 (2328 palavras) Publicado: 2 de setembro de 2014
O que é a Luz?
Teoria ondulatória da luz (empírica, analogia mecânica):
Christian Huygens – 1690
Princípio de Huygens – propagação da luz
Thomas Young e Augustin Fresnel – 1801/1814
interferência e difração da luz

R1 = t1.v
R2 = t2. v

I = P/A

R3 = t3. v
.
.
.

Princípios de Física Moderna – FS4420 / NF5420 – Profa Eliane

Luz = onda
Características ondulatórias:Amplitude
Comprimento de onda
Frequência
Velocidade de propagação

(I = P/A)

λ
f
(constante!!)

Medidas da velocidade da luz:
Galileo = pelo menos 10x velocidade do som (cobrindo / descobrindo uma fonte de luz)
Römer (1675) = 2,0 x108 m/s (eclipse das luas de Júpiter)
Bradley (1728) = 3,01 x108 m/s
Fizeu (1849) = 3,133 x108 m/s
Foucault (1862) = 2,99796x108 m/s
Valor atual = 2,99792458x108 m/s
http://www.speed-light.info/measure/speed_of_light_history.htm

Teoria:

Equações de Maxwell – J. C. Maxwell – 1861
ondas eletromagnéticas com v = c

luz é uma onda eletromagnética

Princípios de Física Moderna – FS4420 / NF5420 – Profa Eliane

Equações de Maxwell - 1861
Lei de Gauss:



r
r Q
E • dA = int



εo

S

r
r
B • dA = 0

S

Carga elétricaproduz campo elétrico

Não existem monopolos magnéticos

r
r

E • dl = − B
dt
C



Lei de Faraday:

Variação de fluxo magnético com o tempo produz campo elétrico

r
r
dφE
B • dl = µoiint + µoε o
dt
C



Lei de Ampère-Maxwell:

Variação de fluxo elétrico com o tempo e corrente elétrica produzem campo magnético

r r
r r
E ( r , t ) → B( r , t )
r r
r r
B( r , t ) →E ( r , t )
Princípios de Física Moderna – FS4420 / NF5420 – Profa Eliane

Equação de onda
Física 2

∂ 2y
∂x 2

=

1 ∂ 2y
v 2 ∂t 2

y(x , t ) = A.sen(κx ± ωt )

v = λ .f

Trabalhando algebricamente as Equações de Maxwell, podemos mostrar que:
2

2

∂ E

∂ E
= ε o µo
∂r 2
∂t 2

v=

1

ε o µo

2

∂ B

2

∂ B
= ε o µo
∂r 2
∂t 2

µo = 4π × 10 −7 H / m
εo = 8 ,85 × 10 −12 F / m

c = 3 ,0 x10 8 m / s

rr
r
E (r , t ) = Em sen(κr ± ωt )

rr
r
B(r , t ) = Bm sen(κr ± ωt )
Portanto: Luz é
Onda Eletromagnética

A variação campos elétrico e magnético gera uma perturbação eletromagnética que
se propaga de um ponto a outro do espaço.
Onda Eletromagnética (f, λ, v)
Princípios de Física Moderna – FS4420 / NF5420 – Profa Eliane Espectro Eletromagnético

Princípios de Física Moderna – FS4420 / NF5420 – Profa Eliane

Propriedades - OEM
Ver simulações:
http://moodle.fei.edu.br/moodle/pluginfile.php/89520/mod_resource/content/0/Fendt-ph14/ph14e/00-ondas-em.html
http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/electromagnetic/index.html

1. As Ondas Eletromagnéticas são transversais

r r
r r
E ( r , t ) e B( r , t ) →Perpendiculares entre si
r r
r r
r
E ( r , t ) e B( r , t ) → Perpendiculares a direção de propagação da onda ( c )

r r
r r
r
E ( r , t ) × B( r , t ) → c
2. As Ondas Eletromagnéticas se propagam com velocidade constante
1
µo = 4π × 10 −7 H / m
= 3 ,00 × 10 8 m / s
No vácuo: c =

µoε o

ε o = 8 ,85 × 10 −12 F / m

3. E = cB
4. As Ondas Eletromagnéticas não precisam de um meio para sepropagar
Princípios de Física Moderna – FS4420 / NF5420 – Profa Eliane

Energia
• Densidade de energia elétrica: uE =

1
ε oE 2
2

Física 3 !!

• Densidade de energia magnética: uB =

1
B2
2 µo

[ J / m3 ]

• Densidade de energia da onda eletromagnética:
u=

c=

1
1
ε oE 2 +
B2
2
2 µo

1

ε o µo

1 1 2
1 E2
u (x ,t ) = 2 E +
2 c µo
2µ o c 2

B=E/cenergia transportada na direção da OEM...

Princípios de Física Moderna – FS4420 / NF5420 – Profa Eliane

Intensidade e Potência Média
... Vetor de Poynting

Fluxo de energia por unidade
área, por unidade de tempo:

r
r
r
E ( x , t ) × B( x , t )
E (x , t ).B(x , t )
S (x , t ) =
⇒ S( x , t ) =

µo

[ J / s.m2 ]

µo

Medimos: fluxo médio de energia por unidade área,
por...
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