Problemas de Electromagnetismo e Óptica LEAN + MEAer. Energia electromagnética, vector de Poynting, ondas electromagnéticas planas.

Transcrição

1 Pols d logniso Ópi + M ngi lognéi, vo d Poning, onds lognéis ps P 6 Dnsidd d ngi léi nu ondnsdo po ) Din dnsidd d ngi léi nu ondnsdo po d á disâni n s pls h, sujio u difnç d ponil (di qu dinsão lin ds pls do ondnsdo é uio io do qu disâni n ss qu o il no inio do ondnsdo u nn diléi ) ) Din ngi léosái no ondnsdo ingndo o suldo oido n lín nio ) h h u ) C h h h dv h dv u U C P 6 Dnsidd d ngi gnéi nu sooid ) Din dnsidd d ngi gnéi nu sooid d spis d á nsvsl, opino poido po u on (di qu o opino é uio io qu dinsão lin nsvsl ds spis qu o il no inio do sooid u pilidd gnéi ) ) Din ngi gnéi no sooid ingndo o suldo oido n lín nio ) l u ) dv dv u U no:

2 P 6 o d Poning fluo d poêni nu o oil o onduos idiis on sionái U i o u nsão sá ligd u sisêni vés d u o oil fodo po dois onduos idis o diâo inio diâo io, sndo o spço n os onduos pnhido po u diléio d onsn pilidd gnéi Din: ) O po léio dnsidd d g po unidd d opino à supfíi dos onduos, função d,,, ) O po gnéio no spço n os onduos (pilidd gnéi ) ) O vo d Poning no spço n os onduos d) Mos qu poêni dissipd n sisêni po fio d Joul é nspod dsd i é à sisêni vés do spço isn n os onduos ) d d ) ) S d) d d d d n S P

3 P 64 Pol solvido so onds lognéis ps O po gnéio d u ond p unifo no váuo é ddo pl sguin pssão: 6 (, ) Din ( unidds S): ) dição d popgção d ond ) O opino d ond, ) fquêni ngul, d) pliud d oponn sgundo do po ) O po léio ssoido à ond f) O fluo d poêni po unidd d á g) s dnsidds d ngi léi gnéi ) O guno d função usoidl (fs d ond) é ddo po:, logo:, pono: dição d popgção sá não dd po: n ) Sndo, o opino d ond sá ddo po: 89 ) fquêni ngul é: f d s d) oponn sgundo do po pod s luld uilindo qução d Mwll:

4 6 P qu s iguldd s vifiqu p quisqu,,,, dvos : logo pliud d oponn d sgundo sá: Tsl 6 6 ) O vo po léio pod s luldo pi d ondição (v pêndi): s oponns do vo do po fo lulds líns nios é vloidd d lu no váuo plindo pssão nio oos o sguin suldo p o po léio: / , f) O fluo d poêni po unidd d á é ddo plo vo d Poning: W S Susiuindo os vlos ds oponns d d n pssão nio ddo o vlo d = 4-7 Tsl -, oos: W 4 n S qu, oo vios ás, n psn u vo uniáio qu dfin dição d popgção d ond lognéi

5 g) s dnsidds d ngi léi gnéi são dds pls quçõs: u u 6 9 Joul/ 9 6 Joul/ ifi-s qu, oo spdo d odo o oi, os vlos oidos p s dnsidds d ngi léi gnéi ssoidos à ond lognéi são idêni P 65 Polição iul Mos qu o vo psndo n pssão psn o po léio d u ond p polid iu Din pssão do ângulo n o po léio o io dos, função do po Clul vloidd ngul ssoid à oção do vo po léio lion o suldo oido o o ipo d polição d ond lognéi n nn p : oção d polição dá - so vloidd ngul igul ódulo à fquêni ngul d dição l ngivo (polição iul dii - d p )

6 PÊDC ondição: pod o-s pi d qução d Mwll p o po léio no váuo, n usêni d gs ons, ndo on qu qu, no so d u ond p onooái (onsidndo psnção opl: (, ) p i s vifi sguin ospondêni: ), i i i i i i

7 7 Ópi P 7 (nodução à Físi, Dis d Dus l) O spo d opinos d ond p lu visívl vi n d 4-9 (viol) 75-9 (vlho) n qu vlos vi fquêni d lu visívl? n 75 4 GH 4 4 GH P 7 (nodução à Físi, Dis d Dus l) Coo vi o opino d ond d dição o pss do p u io ujo índi d fção é p ss opino d ond? vloidd d popgção? fquêni, é ld? pss d, v pss d, f não s l P 7 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U io d lu vd pss d u pl d vido d índi d fção,5 p o O opino d ond d lu o vss pl é n: ) Qul o opino d lu vd no? ) fquêni d dição é igul ou difn nos dois ios? Clul- ) Qul o ângulo íio pi do qul s dá flão ol? d) is u ângulo íio p lu do p o vido? Poquê? ) 5 n ) gul 6TH ( T= ) ) 4º d) ão P 74 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U io d lu inid o u ângulo d º nu ds fs d u pl d vido o índi d fção,5 p ss dição: ) Co qu ângulo lção à nol g ond nsiid do ouo ldo d pl d vido? Fç u squ ) S o índi d fção do vido foss o do din (,4), qul si o vlo dss ângulo? ) º ) O so

8 P 75 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U ho à i du lgo pnd ps u pi o u pão (v figu) ) O pi é viso plo psdo i ou io d pofundidd l qu s non? Poquê? ) S o psdo vê o pi nu dição fndo u ângulo d º o nol à supfíi d águ (v squ), qu ângulo d oção dv f o pon o pão p no pi? ) i ) º º = 8º P 76 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U fi d lu n inid so u pl d vido fndo u ângulo d 8º o supfíi Sndo qu o índi d fção dss vido p lu vlh é d,5885 p lu ul,598, din dispsão ngul dsss dus os qundo o fi vss pl d vido Fç u squ 8 P 77 (nodução à Físi, Dis d Dus l) Dus fnds sis são iluinds pl lu l d u lâpd d Sódio ( = 589 n) d disâni fo-s iss nu ã spçds d ) Qul disâni n s dus fnds? ) Qul o spçno n s iss fods no ã s s ss fnds fo iluinds o lu vlh d opino d ond = 65 n ) 58,9 ), P 78 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U d d difção o 6 linhs po nío é iluind po lu vd d opino d ond 5 n ) Quns iss ilhns s fo nu lvo d d ldo d is nl (=)? Fç u squ indindo posição ds iss ) qu ângulo ospond sss iss?

9 ) => (ês iss d d ldo p lé d nl) ) 7º ( = ), 7º ( = ) 64º ( = ) P 79 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U d d difção o 8 linhs po nío é iluind pl lu d u lâpd d hidogénio, qu i dição o opino d ond = 656 n = 4 n Qul spção ngul n s iss d ª od ospondns ss dois opinos d ond? ) = º ( =,7º p = 9,º p ) P 7 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U d d difção o 4 linhs po nío é iluind o lu n povnin d u úni fon lu n oné opinos d ond qu vão dsd o viol = 4 n o vlho = 7 n ) Qul spção ngul do spo d ª od (=)? ) Qul spção ngul do spo d ª od (=)? do spo d ª (=)? Fç u squ ) Qu onlui quno à visiilidd dos spos ospondns os váios opinos d ond? ) = 9º, = 6º (=) ) = 9º, = 4º (=) = 9º, = 57º (=) ) Os spos d od supio sopõ-s P 7 (nodução à Físi, Dis d Dus l) U fnd o 4 n d lgu é iluind o lu d 4 n d opino d ond o pdão su d difção poj-s nu lvo ) Qul posição ngul do º ínio d difção? Qul lgu ngul d nh luinos no ã? ) pi lín ) supondo go u fnd d vs is lg, =4 n ) Coo podá s oido u pdão d difção igul o d lín ) s lgu d fnd do = 4 n? ) = 9º, = 8º ) = 5,7º, =,5º ) Usndo dição o opino d ond d vs io

10 P 7 Consid soposição, nu pono P, d dus onds lognéis onooáis, polids linn o pos léi pllos ddos spivn po: Mos qu innsidd luinos ssoid à infêni n ss dus onds no pono é dd po:, qu são s innsidds ssoids d u ds onds piis,, (é onsn diléi do io é vloidd d popgção d lu nss io) é difnç d fs ssoid os difns pusos é o pono P ind u vnul dsfsg iniil poqu

11 P 7 Mos qu innsidd luinos nu pono P, ssoid à difção d Funhof d lu onooái d opino d ond po u fnd ilín d spssu ( função do ângulo n dição d inidêni dição do sgno d P dfinido pl posição d fnd plo pono P), é dd po: qu P ω α d d