¿EE\mathbf{E} y BB\mathbf{B} están realmente siempre en fase en las ondas EM?

Me han enseñado que en las ondas EM el campo eléctrico y magnético están en fase. No obstante, usando la ecuación de Maxwell en ausencia de fuentes y resolviendo la ecuación de onda

◻ F = 0
en coordenadas cilíndricas y bajo simetría clindrica ( ∂ F ∂ ϕ = ∂ F ∂ z = 0 ) se pueden obtener como solución los dos campos con una sola componente distinta de cero, y en el límite de r >> ω C tiene:

{ mi z ≈ mi z 0 1 r s i norte [ ω ( r C − t ) − π 4 ] B ϕ ≈ − mi ϕ 0 1 C r s i norte [ ω ( r C − t ) − π 4 ]

¡Los dos campos están desfasados! Entonces, ¿la relación en fase entre los dos campos es realmente una regla universal? ¿O es válido solo en algunos casos (como el caso más simple de una onda plana)

fuera de fase significaría que uno es máximo cuando el otro es 0 ?

Respuestas (2)

Es solo para ondas planas. Proviene de las ecuaciones de Maxwell al asumir una solución de onda plana en el espacio libre.

En segundo lugar, un signo menos aquí no está fuera de fase. Un signo menos indica un cambio de dirección. Notarás que mi × B todavía está apuntando lejos del eje, y la magnitud oscila en fase. El caso interesante es cuando la fase no es 0 , o π , que creo que ocurre en metales bajo radiación incidente.

mi → y B → están en fase solo en medios sin pérdidas, para los cuales la conductividad σ = 0 . En general, los medios con pérdida se modelan con una permitividad compleja ϵ : la parte compleja es proporcional a σ y esto conduce no solo a una caída exponencial de la amplitud sino también a un cambio de fase entre mi → y B → .

Este es el ejemplo que me vino a la mente también. Impresionante nombre de usuario, por cierto!
¿EE\mathbf{E} y BB\mathbf{B} están realmente siempre en fase en las ondas EM?
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