UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER - ESCUELA DE FISICATERCER EXAMEN PARCIAL, FISICA III, SEGUNDO SEMESTRE 2010

LUNES 31 DE ENERO - TIEMPO: 1.5 HORAS

NOTA:

NOMBRE: GRUPO: CODIGO:

1. (valor 1)

1) (valor 0,2) Escriba la ecuaciones de Maxwell para un medio lineal, isotropo, homogeneoy no-conductor (dielectrico).

2) (valor 0,2) Deduzca la ecuacion diferencial para las ondas electricas.

3) (valor 0,2) Deduzca la ecuacion diferencial para las ondas magneticas.

4) (valor 0,2) Demuestre que el vector de onda es perpendicular tanto al campo electricocomo al magnetico.

5) (valor 0,2) La maxima velocidad de las ondas electromagneticas es en el vacıo, donde

ǫ0 = 8, 8544 × 10−12 [ C2

Nm2 ]

µ0 = 1, 2566 × 10−6 [m kgC2 ]. Calcule esta velocidad.

2. (Valor 1,5) Para los siguientes campos electricos, diga cuales son ondas electromagnetica ydetermine su velocidad de fase. La constante c es la velocidad de la luz en el vacıo.

a) ~E(~r, t) = E0 sin(π2× 10−15[t − x

4c])z.

b) ~E(~r, t) = E0 cos(π2× 10−15[t − 3x

2c])z + E0 sin(π

2× 10−15[t − 3x

2c])x.

c) ~E(~r, t) = E0 sin(2πλ

[ct/2−x−y−z])x+E0 cos(2πλ

[ct/2−x−y−z]−π/2)y+2E0 sin(2πλ

[ct/2−x−y−z]+π)z.

d) ~E(~r, t) = E0 cos(2πλ

[ct − x − 2y − 3z] + φ)x

3. (Valor 1,5) Una onda electromagnetica tiene un campo electrico~E(~r, t) = E0 cos(π

2× 10−15[t − x

c] − 3π/4)z + E0 sin(π

2× 10−15[t − x

c] + 3π/4)y. Calcule: a) El campo

magnetico. b) El vector de Poynting c) Si la onda incide en un polarizador rota a una frecuenciaν = 60 [Hz], calcule la irradiancia luego del polarizador.

4. (Valor 1) Del problema anterior; si luego del polarizador se coloca una lamina birrefringentede espesor d = 5[cm], con ındide de refraccion extra-ordinario ne = 1, 8 y con ındice de refraccionordinario no = 1, 2; calcule el estado de polarizacion de la onda que emerge de esta lamina sisu eje extra-ordinario hace un angulo de 30o con la vertical.