Onde elettromagnetiche
Determinare quale dei seguenti campi descrive il campo elettrico di un'onda elettromagnetica:
$E_x=0$
$E_y=3(V/m)sin(4pi10^6z-\omegat)$
$E_z=3(V/m)cos(4pi10^6z-\omegat)$
oppure:
$E_x=0$
$E_y=3(V/m)sin(4pi10^6x-\omegat)$
$E_z=0$
Devo mostrare ciò utilizzando l'equazione dell'onda? Devo cioè dimostrare che una delle due la soddisfa e perciò è un'onda?
$E_x=0$
$E_y=3(V/m)sin(4pi10^6z-\omegat)$
$E_z=3(V/m)cos(4pi10^6z-\omegat)$
oppure:
$E_x=0$
$E_y=3(V/m)sin(4pi10^6x-\omegat)$
$E_z=0$
Devo mostrare ciò utilizzando l'equazione dell'onda? Devo cioè dimostrare che una delle due la soddisfa e perciò è un'onda?
Risposte
La cosa che mi risulta strana nel primo gruppo di campi è la direzione $z$, non dovrebbe essere $x$? Però non capisco come dimostrare che non è un'onda.
Non vorrei sbagliarmi, ma nota che , nel primo caso, in $E_y$ c'è un seno e in $E_z$ un coseno aventi lo stesso argomento, quindi sono sfasati di un angolo pari a $pi/2$
In realtà non so se possa servire, ma è l'unica cosa che ho notato
In realtà non so se possa servire, ma è l'unica cosa che ho notato
Ti spiego i miei dubbi, sull'eserciziario ho un campo uguale al secondo descritto, al posto del coseno c'è il seno e questo è il campo di un'onda elettromagnetica, quindi mi viene da dire che anche quello lo è.
Ci sono poi diversi esempi simili al primo, dove le componenti hanno lo stesso argomento, ma a differenza di questo se la componente $E_x=0$ allora nell'argomento del seno o del coseno avrò come direzione di propagazione la x, mentre se ad esempio la componente nulla è $E_z=0$ avrò come direzione di propagazione la z.
Queste sono le uniche differenze che riscontro, ma non ho nessun esempio in cui mi viene chiesto di determinare quali campi descrivono un'onda. Io direi che è il secondo, ma come posso giustificare la cosa? Il discorso sopra non è molto corretto...
Ci sono poi diversi esempi simili al primo, dove le componenti hanno lo stesso argomento, ma a differenza di questo se la componente $E_x=0$ allora nell'argomento del seno o del coseno avrò come direzione di propagazione la x, mentre se ad esempio la componente nulla è $E_z=0$ avrò come direzione di propagazione la z.
Queste sono le uniche differenze che riscontro, ma non ho nessun esempio in cui mi viene chiesto di determinare quali campi descrivono un'onda. Io direi che è il secondo, ma come posso giustificare la cosa? Il discorso sopra non è molto corretto...
Nessuna idea? Può avere senso il discorso dell'ultimo post o è insensato?
In un'onda elettromagnetica i vettori $\vec{E}$, $\vec{B}$ e $\vec{k}$ formano una terna ortogonale.
Nel primo caso hai un'onda che si propaga in direzione $\hat{z}$ ed il tuo vettore $\vec{E}$ si trova nel piano $yz$, pertanto non può rappresentare un'onda elettromagnetica.
Nel secondo caso invece l'onda si propaga nella direzione $\hat{x}$ ed ha l'unica componente non nulla di $\vec{E}$ lungo $\hat{y}$, pertanto rappresenta correttamente il campo elettrico di un'onda elettromagnetica.
Nel primo caso hai un'onda che si propaga in direzione $\hat{z}$ ed il tuo vettore $\vec{E}$ si trova nel piano $yz$, pertanto non può rappresentare un'onda elettromagnetica.
Nel secondo caso invece l'onda si propaga nella direzione $\hat{x}$ ed ha l'unica componente non nulla di $\vec{E}$ lungo $\hat{y}$, pertanto rappresenta correttamente il campo elettrico di un'onda elettromagnetica.