Ondas e Linhas

Ondas Eletromagnéticas O acoplamento entre grandezas elétricas e magnéticas previsto nas equações de Maxwell implica que o campo eletromagnético se manifesta como uma perturbação que pode se propagar no espaço na forma de uma onda. Ou seja, se em algum ponto do espaço é criada uma flutuação no tempo da carga, o campo eletromagnético dessa flutuação se propaga no espaço e seu efeito pode ser sentido remotamente. Isso, em essência, permite o intercâmbio de informação entre pontos remotamente localizados. Diferentemente de ondas materiais, como as ondas acústicas que produzem o som, por exemplo, essa propagação pode se dar inclusive no vácuo. As características principais da manifestação ondulatória do campo eletromagnético são exploradas a seguir.

Onda Plana Uniforme – Equação da onda
Considere-se que exista campo eletromagnético no vácuo. Esse campo talvez tenha sido criado, por exemplo, por uma flutuação de carga em algum ponto exterior à região de interesse, esta limitada pela superfície , conforme ilustrado na Fig.1. Flutuações de carga podem ser produzidas de várias formas. Por exemplo, com o emprego de uma antena alimentada por um circuito em que a corrente elétrica flutua no tempo. Pode-se ter, nesse caso, a geração de ondas de rádio-freqüência. Alternativamente, os elétrons em um átomo ou molécula, que é parte de um gás em um recipiente, podem estar realizando transições entre níveis de energia sob alguma influência externa, como em uma lâmpada ou em um laser, por exemplo. Nesse caso, a perturbação eletromagnética pode se manifestar na forma de luz. Outra possibilidade de se produzir flutuação de carga é colidir um feixe de elétrons em um anteparo. Como resultado da forte desaceleração (flutuação da densidade de carga), há emissão de radiação eletromagnética na forma de raios X. Todos esses campos, oriundos de uma larga gama de alternativas de flutuações de carga, são governados pelas mesmas equações, i.e., as equações de Maxwell (i) a (iv).