Ondas electromagnéticas

Campo eléctrico y magnético en la dirección de propagación de la onda.

Las ondas electromagnéticas a diferencia de las ondas mecánicas no necesitan un medio de propagación. Las ecuaciones de Maxwell describen el comportamiento de estas ondas. Las ondas electromagnéticas linealmente polarizadas son aquellas en las que el campo eléctrico y magnético se restringen a ser perpendiculares entre sí.

Si una onda se propaga en dirección del eje $x$, el campo eléctrico está en la dirección $y$ y el campo magnético estará en la dirección $z$.

La velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es la velocidad de la luz.

${c}={frecuencia(Hz)}/{longituddeonda}$

$c={1 \over {\sqrt {\mu _{0}\epsilon _{0}}}}$

Que tiene un valor aproximado en metros por segundo de $c=3\times 10^{8}$

Los campos eléctrico (E) y magnético (B) están descritos por:

$E=E_{max}\cos({kx-wt})$ y $B=B_{max}\cos(kx-wt)$

donde $k={2\pi \over \lambda }$ y $w=2\pi f$

También tenemos para cualquier instante que $c={w \over k}={E \over B}$

Espectro electromagnético

El espectro electromagnético es un conjunto de longitudes de onda de todas las radiaciones electromagnéticas. Se extiende desde frecuencias bajas como las de radio hasta frecuencias muy altas como las de los rayos gamma, pasando por la luz visible.

Espectro electromagnético.

La luz, su naturaleza y velocidad

La luz es una forma de radiación electromagnética, era considerada un flujo de partículas emitidas por el objeto observado. Tiempo después se demostró que la luz tiene naturaleza ondulatoria y que bajo ciertas condiciones existe interferencia de los rayos de luz, lo cual no podía explicarse en las partículas. Entonces la luz tiene doble naturaleza, de onda y de partícula.

En 1675, Ole Roemer realizó un experimento con una de las lunas de Júpiter, con el uso de los datos tomados por Roemer, Huygens estimó que el límite inferior de la rapidez de a luz era $c=2.3\times 10^{8}\mathrm {[} \operatorname {m} /\operatorname {s} ]$.

Este resultado fue importante porque demostró que la luz tenía una velocidad finita.

En 1849 Armand H. L. Fizeau utilizando una rueda dentada llegó a un valor de $c=3.1\times 10^{8}[\mathrm {m/s} ]$

“Mediciones similares hechas por otro investigadores dieron valores más precisos que llevó al valor actualmente aceptado de $c=2.9979\times 10^{8}[\mathrm {m/s} ]$

Bibliografía

• A.,, Serway, Raymond. Física para ciencias e ingeniería (Novena edición edición). ISBN 9786075191980.