Ejercicio T3 · Física PAU Murcia Extraordinaria 2021

T3 Ondas electromagnéticas.

Solución: 1. Naturaleza y origen: Predichas por Maxwell a partir de sus ecuaciones y comprobadas experimentalmente por Hertz. Se originan por la aceleración de cargas eléctricas. Un campo eléctrico variable engendra un campo magnético variable, y viceversa, propagándose conjuntamente en el espacio sin necesidad de soporte material. 2. Características fundamentales: - Son ondas transversales: los campos $\vec{E}$ y $\vec{B}$ oscilan en fase y son perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación (vector de Poynting $\vec{S} = \frac{1}{\mu_0}(\vec{E}\times\vec{B})$). - Velocidad de propagación: en el vacío se propagan a la velocidad de la luz: $$c = \frac{1}{\sqrt{\varepsilon_0 \mu_0}} \approx 3\cdot 10^8\ \mathrm{m/s}$$ En medios materiales su velocidad es $v = \frac{c}{n} < c$. - Relación entre amplitudes en el vacío: $$E = c B$$ - Transportan energía y momento lineal, pero no materia. 3. Espectro electromagnético (de menor a mayor frecuencia / mayor a menor $\lambda$): Ondas de radio $\to$ Microondas $\to$ Infrarrojo $\to$ Luz visible $\to$ Ultravioleta $\to$ Rayos X $\to$ Rayos gamma.