Una onda electromagnética sinusoidal, que tiene un campo magnético de amplitud 1.25 mT y longitud de onda de 432 nm, viaja en la dirección 1x a través del espacio vacío. a) ¿Cuál es la frecuencia de esta onda? b) ¿Cuál es la amplitud del campo eléctrico asociado?
Respuestas
Respuesta:
A) Así, c = ν λ , donde ν es la frecuencia, λ es la longitud de onda, y c es la velocidad de la luz. Por lo tanto, otra manera de expresar la frecuencia es decir que la frecuencia es c / ν .
B) Las amplitudes de campo eléctrico y magnético en una onda electromagnética se relacionan entre sí con la ecuación: E=cB. 5. - A largas distancias de la fuente de la onda, las amplitudes de E y B disminuyen con la distancia, en proporción a 1/r.
Explicación y respuesta:
a) La longitud de onda y la velocidad de la luz en el vacío (c) están relacionadas con la frecuencia (f) por la ecuación:
λ = c / f
Despejando la frecuencia, obtenemos:
f = c / λ
En este caso, la longitud de onda es λ = 432 nm = 432 x 10^-9 m, y la velocidad de la luz en el vacío es c = 299,792,458 m/s. Por lo tanto, la frecuencia de la onda electromagnética es:
f = c / λ = 299,792,458 m/s / 432 x 10^-9 m ≈ 6.94 x 10^14 Hz
b) La amplitud del campo eléctrico (E) y la amplitud del campo magnético (B) de una onda electromagnética están relacionados por la ecuación:
E = c x B
donde c es la velocidad de la luz en el vacío. En este caso, la amplitud del campo magnético es B = 1.25 mT = 1.25 x 10^-3 T. Por lo tanto, la amplitud del campo eléctrico es:
E = c x B = 299,792,458 m/s x 1.25 x 10^-3 T ≈ 3.75 x 10^5 V/m