1.1 Naturaleza de las ondas electromagéticas

Maxwell obtuvo una ecuación de onda para el campo eléctrico y otra para el campo magnético, por combinación de las leyes anteriores, basadas en especulaciones puramente teóricas.

Como solución de las ecuaciones de Maxwell se obtiene que el campo eléctrico y el campo magnético se propagan en el vacío con movimiento ondulatorio a la velocidad de la luz.

Las ondas electromagnéticas están formadas por un campo eléctrico y otro magnético variables que vibran en planos perpendiculares entre sí y, a su vez, perpendiculares a la dirección de propagación de la onda.

La frecuencia angular es , con la frecuencia de la onda ; el número de onda es , con la longitud de onda; la relación es la velocidad de propagación de la onda electromagnética, :

Los valores del campo magnético y del campo eléctrico están relacionados por: ( c = velocidad de la luz)

Imagen 3. Supermanu. Creative commons.
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Las ondas electromagnéticas son ondas transversales que se propagan en el vacío a la velocidad de la luz (c).

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Una onda electromagnética sinusoidal se propaga en la dirección del eje X, sentido positivo. Su longitud de onda es de 100 m y el campo eléctrico vibra en el plano XY con una amplitud de 30 V/m. Sabiendo que la velocidad de la luz es 3·108 m/s, ¿cuál es la frecuencia de la onda electromagnética?

Imagen 4. JFMelero. Creative commons.

¿Cuál es el valor del campo magnético B cuando el campo E tiene su valor máximo?


Escribe las ecuaciones de variación de los campos E y B en función de x y de t.


Icono de iDevice AV - Reflexión

Una onda electromagnética viaja por el espacio en la dirección del eje X. Su frecuencia es de 93,5 MHz y el valor máximo del campo eléctrico en un punto 1000 V/m. Sabiendo que el campo magnético oscila en el eje Z, y que la velocidad de la luz es 3·108 m/s, ¿Cuál es la longitud de onda y el período de la onda electromagnética?

Escribe las ecuaciones de la variación, en x y t, del campo eléctrico y del campo magnético de esta onda.