Carlos Ivorra Castillo AN´ALISIS MATEM´ATICO - Tecnologia-Tecnica

13.5. Soluciones de las ecuaciones de Maxwell 473
Ésta es la energía que irradia por segundo el circuito. (En un tiempo nT ,
con n natural, la energía irradiada será nWm. Sinno es natural el valor nWm
es aproximado.)
Hemos visto que el campo determinado por el vector de Poynting es radial,
pero en regiones alejadas de la fuente de radiación podemos considerarlo paralelo.
Escogiendo adecuadamente el sistema de referencia podemos suponer que
tiene la dirección del eje X, asícomo que los campos H y E tienen, respectivamente,
la dirección de los ejes Y y Z. Entonces las ecuaciones (13.24) y (13.25)
son aproximadamente
H = I0h sen θ
2λx
sen(ωt − κx)e2, E = η I0h sen θ
2λx
sen(ωt − κx)e3,
donde ahora θ es constante. Si la longitud de onda λ es pequeña, una variación
moderada de x altera en muy poco el factor 2λx, con lo que la intensidad de la
onda se puede considerar constante y queda
H = A sen(ωt − κx)e2, E = ηA sen(ωt − κx)e3,
para una cierta constante A. Ésta es la forma más simple que puede adoptar el
campo electromagnético en el vacío. Es lo que se llama una onda plana (porque
el frente de ondas es plano), transversal (porque los campos varían perpendicularmente
a la dirección de avance), monocromática (porque la variación en cada
punto es sinusoidal) y polarizada (porque E y H varían siempre en la misma
dirección).
Las ondas electromagnéticas monocromáticas se clasifican por su longitud
de onda:
Ondas de radio 30 Km >λ> 400 µm
Rayos infrarrojos 400 µm >λ> 0,8 µm
Luz (visible) 0,8 µm >λ> 0,4 µm
Rayos ultravioletas 0,4 µm >λ> 120 ˚A
Rayos X 120 ˚A >λ>0,05 ˚A
Rayos γ 0,05 ˚A >λ
Hemos usado el micrómetro o micra, abreviado µm, igual a una milésima
de milímetro, y el Angstrom, abreviado ˚A, igual a 10 −10 m. Las ondas monocromáticas
de longitud entre 0,8 y0,4 son casos particulares de lo que comúnmente
llamamos “luz”. El ojo humano percibe la longitud de onda en forma de
color. Las longitudes cercanas a 0,8 micras corresponden a la luz roja, mientras
que las cercanas a 0,4 micras corresponden a la luz violeta, pasando por toda la
gama del arco iris. Los colores que no aparecen en el arco iris, como el marrón,
corresponden a superposiciones de luz de distintas longitudes de onda.