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Ondas Eletromagnéticas

O que é a luz? Por século, essa pergunta foi feita pelos seres humanos, sem que houvesse nenhuma resposta, até a unificação da eletrecidade com o magnetismo em uma única teoria, conhecida como o eletromagnetismo, cuja descrição é dada pelas equações de Maxwell.Essas equações mostram que um campo magnético variável funciona como fonte de campo magnético. Esses campos E e B podem se sustentar mutuamente, formando uma onda eletromagnética que se propaga através do espaço. A luz visível emitida por um filamento de lâmpada incandescente é um exemplo de onda eletromagnética são produzidas pelas emissoras de rádios e de TV, por ociladores de microondas para fornos e radares aparelhos de raios X e núcleos radioativos. Neste capítulo,usaremos as questões de Maxwell como a base teórica para o entendimento das ondas eletromagnéticas.Mostraremos que essas ondas transportam energia e movimento linear. Em ondas eletromagnéticas senoidais, os campos E e B varim senoidalmente com o tempo e com a posição, com uma dada frequência e um dado comprimento de onda. Os diversos tipos de ondas eletromagnéticas- a luz visível, os rádios X, e outras ondas- diferem entre si apenas pela frequência e pelo comprimento de onda. Nosso estudo de óptica nos capítulos posteriores serão baseados parcialmente na natureza eletromagnética da luz.
Diferentemente das ondas em uma corda ou do som se propagando em um fluido, as ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagar; a luz de uma estrela que você vê em uma noite clara viajou sem nenhuma dificuldade por dezenas de anos-luz através do espaço (aproximadamente) vazio. Apesar dessa diferença, as ondas eletromagnéticas e as ondas mecânicas possuem muitas características comuns e são descritas com base na mesma linguagem. Antes de ler este capitulo, seria conveniente fazer uma revisão das propriedades das ondas mecânicas discutidas nos capítulos 15 e 16.
Equações de Maxwell e ondas