Quiz 1 – Risposta C

In un’onda elettromagnetica piana nel vuoto, i campi elettrico 𝐄→\overrightarrow{\mathbf{E}} e magnetico 𝐁→\overrightarrow{\mathbf{B}} non sono indipendenti: le soluzioni delle equazioni di Maxwell impongono che siano reciprocamente trasversali. Oscillano su direzioni perpendicolari alla direzione di propagazione e sono tra loro ortogonali. La direzione di trasporto dell’energia è quella del vettore di Poynting 𝐒→=(𝟏/𝛍₀)⋅(𝐄→×𝐁→)\overrightarrow{\mathbf{S}}\mathbf{= (1/\mu ₀) \cdot (}\overrightarrow{\mathbf{E}}\mathbf{\ \times \ }\overrightarrow{\mathbf{B}}\mathbf{)} , che risulta perpendicolare sia a 𝐄→\overrightarrow{\mathbf{E}} sia a 𝐁→\overrightarrow{\mathbf{B}} e coincide con il verso di propagazione dell’onda.

Perché le altre risposte sono errate:

A: Se 𝐄→\overrightarrow{\mathbf{E}} e 𝐁→\overrightarrow{\mathbf{B}} fossero paralleli, il prodotto vettoriale 𝐄→×𝐁→\overrightarrow{\mathbf{E}}\mathbf{\ \times \ }\overrightarrow{\mathbf{B}} sarebbe nullo e non descriverebbe alcun flusso di energia; inoltre non sarebbero entrambi trasversi.

B: Un campo elettrico parallelo alla propagazione implicherebbe una componente longitudinale; nel vuoto le onde elettromagnetiche libere sono trasversali.

D: Avere 𝐁→\overrightarrow{\mathbf{B}} parallelo alla propagazione viola la condizione di trasversalità del campo magnetico richiesta dalle soluzioni nel vuoto.

E: La relazione geometrica tra 𝐄→\overrightarrow{\mathbf{E}}, 𝐁→\overrightarrow{\mathbf{B}} e direzione di propagazione è fissata dalle equazioni di Maxwell, non è casuale.