Ondas Electromagneticas (O.em)

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ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
(O.E.M)
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS (O.E.M) «Las ondas electromagnéticas son causadas por

las perturbaciones que producen la aceleración u
oscilación de las partículas electrizadas,
Definición formando un campo electromagnético que se
propaga en el espacio».
En general una onda es la manifestación
física que se genera cuando un punto de un
medio sufre una perturbación ; estas ondas
pueden ser mecánicas o electromagnéticas
. Las ondas mecánicas necesitan un medio
para propagarse ,pero las ondas
electromagnéticas se pueden propagar en
cualquier medio inclusive en el vacío
.Nosotros sólo estudiaremos las ondas
electromagnéticas.
Las ondas electromagnéticas (O.E.M.) Las ondas electromagnéticas que se

también están presentes en otros fenómenos generan en la antena de una radio se
que ocurren a diario, por ejemplo: en los producen debido a que una carga
rayos del sol, los rayo X, las microondas, los eléctrica oscila en dicha antena.
rayos láser, etc.
Onda electromágn
etica
q:carga
electrica
A medida que la carga se mueve, este

acelera e irradia ondas electromagnéticas.
TEORÍA DE MAXWELL
El gran triunfo de Maxwell es haber puesto

estas leyes en ecuaciones y unificar
completamente la electricidad y el
magnetismo.
Fue en 1864 donde Maxwell predice que las James Clerk Maxwell
cargas aceleradas o bien los campos
magnéticos cambiantes, producir campos
eléctricos y magnéticos que se moverían en
el espacio los campos combinados se
denominarían ondas electromagnéticas de
naturaleza transversal.
Tenga presente lo siguiente:
 Un campo magnético variable en el

tiempo produce un campo eléctrico
variable en el tiempo.
 Un campo eléctrico variable en el tiempo
produce un campo magnético variable
en el tiempo.
 En el vacío, todas las ondas
electromagnéticas, independientemente
de su frecuencia o de su longitud de
onda, viajan con la misma rapidez
C = 3×108 m/s
El esquema de una OEM es el siguiente

Por otro lado, se verifica Reemplazo: (2) en (1)
Bmáx 
1
E
C
c máx V=
εr .μr
Donde Bmáx; Emáx: módulo máximo de la C : Rapidez de la luz ene l aire o vacío
inducción magnética y de la intensidad de r : Permisividad eléctrica relativa del medio
campo eléctrico, respectivamente. (constante dieléctrica)
r: permeabilidad magnética relativa del medio.
Rapidez de la O.E.M.
La rapidez de propagación de las O.E.M. Calculando «C»
está dado por:
1 1
C= =
1 1 εo .μo
V= . …………(1) (8,85 × 10−12 )(4π × 10−7 )
εr .μr εo .μo
C = 3×108 m/s
Según Maxwell la rapidez de la luz (en el aire
(rapidez de la luz en el aire o vacío)
o vacío) está dado por:
1 En el aire o vacío r = r = 1
C= …………(2)
εo .μo
V=C
PROPIEDADES C C = 3×108 m/s

n=
V n: índice de refracción
1. Todas las O.E.M. experimentan los
fenómenos de: reflexión, refracción,
difracción, interferencia y polarización al
igual que la luz visible que también es una 5. La O.E.M. transportan energía y cantidad
O.E.M. de movimiento por lo tanto ejercen presión
2. La frecuencia de una O.E.M. no cambia al sobre cualquier superficie.
pasar de un medio a otro, siempre se 6. Se dice que la O.E.M. es armónica si los
mantiene constante, solo depende de la vectores E y B oscilan de acuerdo a las
fuente donde se produce la O.E.M. funciones seno y coseno
3. El índice de refracción (n) en un medio
como la relación entre la rapidez de la luz
en el aire o vacío (C) y la rapidez de la
O.E.M. (V).
4. El índice de refracción (n) se define como
la relación entre la rapidez de la luz en el
aire o vacío (C) y la rapidez de la O.E.M.
(V)
Espectro electromagnético
frecuencia (f)
longitud de onda ()
22
10 rayos gamma
21
10
20 1 pm
10
10
19 rayos X
18
10 1 nm
17 400 nm
aumenta
10
16 violeta
10 ultravioleta
15 azul
10 1m verde
f aumenta
14 luz visible
10 amarillo
13 infrarroja
10 naranja
12 rojo
10 1mm
11
10 1cm –700 nm
10 microondas
10
9
10 1m
8 TV, FM
10
7 onda de radio
10
6
10 AM 1 km
5
10
4
10 onda larga
3
10
Los campos eléctricos y magnético están

Ecuaciones de los componentes eléctrica descritos por:
y magnética de las O.E.M.  
E  Emáx  Sen(kx  w  t) j
Si la onda electromagnética es Se utiliza:  
B  Bmín  Sen(kx  w  t)k
monocromática, armónica y linealmente
polarizada, entonces se tendrá.
(+): Si la OEM se propaga hacia la izquierda
y (–): Si la OEM se propaga hacia la derecha
V
x
donde: 2
E k
Emáx

  2f
x
Bmáx
k: número de onda
B w: frecuencia angular
t=s
x
: longitud de onda (m)
Z
V: rapidez de propagación de la OEM (m/s)
Emáx : amplitud máxima del campo eléctrico (N/C)
.
Bmáx : amplitud máxima del campo magnético (T)

.
PROPIEDADES ENERGIA TRANSPORTADA POR LAS O.E.M
1.Para cualquier instante se cumple: Las ondas electromagnéticas transportan energía ,

y a medida que se propagan a través del espacio
E pueden transferir esta energía a los objetos que se
=V encuentran en su trayectoria.
B
DENSIDAD DE ENERGÍA (u)
Luego, se puede concluir:
Toda O.E.M trasporta energía ,tanto eléctrico como
E E ω
V = máx = = magnético.
Bmáx B K Si la O.E.M se propaga en el vacío.
Emáx
2.La rapidez de propagación de la
OEM se puede escribir así: B
εo . E
= máx
á
uprom =
2 2μo
En general:
V = λ. f Bmáx
En el vacío:
C = λ. f
Uprom : densidad promedio de energía .(J/m3)
TEORÍA DE MAX PLANCK

INTENSIDAD DE UNA O.E.M (I)
Planck en su intento de dar explicación a un fenómeno que
Es la energía de una O.E.M que atraviesa una
en aquel entonces no podía ser explicado
superficie por una unidad de área y por unidad
satisfactoriamente (nos referimos al problema de la
de tiempo .También la intensidad es variable con
radiación del cuerpo negro) postuló que: «la energía de la
el tiempo y está dado por :
radiación electromagnética está cuantizada; es decir, la
radiación electromagnética está constituida por
B corpúsculos que llevan la energía de la radiación. A estos
Iinstantánea = Cεo E = C
μo corpúsculos se les denominó cuantos y posteriormente se
les llamó fotones. De ahí el nombre de Física cuántica.
Consideraremos la intensidad media o

“Cuantos”
promedio y estará dado por:
Paquetes de energía
Ecuanto =h.f
Cεo . E á CBmáx
I= =
2 2μo
Ecuanto : Energía del cuanto (J)

Unidad: W/m2 h : Constante de Planck, su valor es:
h = 6,625×10–34 J.s
f : Frecuencia de la radiación (Hz).
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA
SOLUCIÓN:
PROBLEMA

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Las ondas electromagnéticas (O.E.M.) Las ondas electromagnéticas que se

A medida que la carga se mueve, este

El gran triunfo de Maxwell es haber puesto

Tenga presente lo siguiente:

 Un campo magnético variable en el

El esquema de una OEM es el siguiente

Por otro lado, se verifica Reemplazo: (2) en (1)

PROPIEDADES C C = 3×108 m/s

Los campos eléctricos y magnético están

Bmáx : amplitud máxima del campo magnético (T)

PROPIEDADES ENERGIA TRANSPORTADA POR LAS O.E.M

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Ecuanto : Energía del cuanto (J)

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