Satisfazer a equação de onda não dispensa verificar Maxwell.
Para onda plana harmónica E=Emcos(kz−ωt+ϕ)e^x:
k=2π/λ, em rad/m; ω=2πf, em rad/s; c=λf.
Fase constante dá dz/dt=ω/k: propagação para +z. Com kz+ωt, propaga-se para −z.
Os campos são transversais e em fase, com B=k^×E/c e Bm=Em/c. Para k^=e^z e E em +x, B aponta para +y.
A polarização é definida pelo campo elétrico, aqui linear segundo x.
Energia e intensidade
w=21ε0E2+2μ0B2,S=μ0E×B.
w mede energia por volume, em J/m3; S mede fluxo de potência, em W/m2, no sentido da propagação. Numa onda plana, as duas parcelas de energia são iguais.
Para amplitude de pico:
I=⟨S⟩=21ε0cEm2=2Z0Em2,Z0≃377Ω.
Com valor eficaz, I=ε0cEef2. Uma onda de 100MHz com Em=10V/m tem λ≃3m e I≃0,133W/m2. A potência numa área perpendicular A é IA, não necessariamente a potência absorvida. Ver intensidade.
O balanço local é ∂tw=−J⋅E−∇⋅S. A energia diminui quando o campo fornece potência à matéria ou sai fluxo líquido.
Sobreposição e radiação
Num meio linear, soma campos. Ondas próximas produzem batimentos com frequência dos máximos de amplitude ∣f1−f2∣.
Uma carga acelerada não relativista radia P=q2a2/(6πε0c3). Para aceleração variável, a média usa ⟨a2⟩.
Longe de uma fonte localizada, a amplitude de radiação cai como 1/r e a intensidade como 1/r2. Uma onda plana constante é aproximação local.
Satisfazer a equação de onda não dispensa verificar Maxwell.
Para onda plana harmónica E=Emcos(kz−ωt+ϕ)e^x:
k=2π/λ, em rad/m; ω=2πf, em rad/s; c=λf.
Fase constante dá dz/dt=ω/k: propagação para +z. Com kz+ωt, propaga-se para −z.
Os campos são transversais e em fase, com B=k^×E/c e Bm=Em/c. Para k^=e^z e E em +x, B aponta para +y.
A polarização é definida pelo campo elétrico, aqui linear segundo x.
Energia e intensidade
w=21ε0E2+2μ0B2,S=μ0E×B.
w mede energia por volume, em J/m3; S mede fluxo de potência, em W/m2, no sentido da propagação. Numa onda plana, as duas parcelas de energia são iguais.
Para amplitude de pico:
I=⟨S⟩=21ε0cEm2=2Z0Em2,Z0≃377Ω.
Com valor eficaz, I=ε0cEef2. Uma onda de 100MHz com Em=10V/m tem λ≃3m e I≃0,133W/m2. A potência numa área perpendicular A é IA, não necessariamente a potência absorvida. Ver intensidade.
O balanço local é ∂tw=−J⋅E−∇⋅S. A energia diminui quando o campo fornece potência à matéria ou sai fluxo líquido.
Sobreposição e radiação
Num meio linear, soma campos. Ondas próximas produzem batimentos com frequência dos máximos de amplitude ∣f1−f2∣.
Uma carga acelerada não relativista radia P=q2a2/(6πε0c3). Para aceleração variável, a média usa ⟨a2⟩.
Longe de uma fonte localizada, a amplitude de radiação cai como 1/r e a intensidade como 1/r2. Uma onda plana constante é aproximação local.