¿Los términos del campo vectorial al cuadrado E2E2\mathbf{E}^2 y H2H2\mathbf{H}^2?

Considere el caso simple de la irradiación electromagnética de un dieléctrico isotrópico homogéneo, despreciando la dispersión del índice de refracción. Suponiendo un medio transparente, la densidad espacial de las fuerzas que actúan sobre el dieléctrico en un campo electromagnético externo estático se puede dar como

F = pag ϵ mi 2 8 π m H 2 8 π + [ ( ρ ϵ pag ) T mi 2 8 π + ( ρ m ρ ) T H 2 8 π ] + ϵ m 1 4 π C t [ mi × H ] .

pag es la presión en el medio (para una densidad dada ρ y temperatura T en campo cero.
ϵ y m son la permitividad y la permeabilidad magnética.
C es la velocidad de la luz.
Los paréntesis angulares denotan un promedio durante un período de tiempo mucho mayor que el período de alternancia característico de la luz.

Y mi entendimiento es que mi × H es el vector de Poynting .

Lo que no entiendo son los términos del campo cuadrado. mi 2 y H 2 . Estos términos de campo son campos vectoriales , por lo que entiendo que no es matemáticamente válido llevar un campo vectorial (o cualquier otro vector) a un exponente. Entonces, ¿qué se entiende por mi 2 y H 2 ¿en este contexto?

Agradecería mucho que la gente se tomara el tiempo de explicar esto.

Respuestas (1)

La notación de un campo vectorial a un exponente tiene sentido si le damos sentido; lo que muy probablemente significa en este caso es mi 2 = mi mi = | mi | 2 , el cuadrado de la norma del vector (entonces, un escalar --- quizás el hecho de que todavía esté escrito en negrita no sea la mejor opción para mayor claridad).

Estos términos, entonces, representan la magnitud cuadrada promedio de los campos eléctrico y magnético. Observe también que los dos lados de la ecuación tienen sentido, ya que estamos equiparando un vector con un vector.

Gracias por la respuesta. Con respecto al promedio de tiempo, es que solo
1 T 0 T mi 2   d t
?
¡De nada! Si, algo así; la definición precisa puede ser ligeramente diferente según el contexto, por ejemplo, si desea que la ecuación se cumpla en diferentes momentos, es posible que desee utilizar una media móvil, integrando desde t a t + T en lugar de 0 a T .
De acuerdo. ¡Gracias de nuevo!