Uma onda plana que se propaga em um meio com impedância intrínseca igual a 1 (meio 1) incide normalmente em um meio com impedância intrínseca igual a 1,5 (meio 2). Em relação a esse cenário, é correto afirmar que
- A)a onda refletida pode ter amplitude maior que a onda incidente.
Errada, porque a amplitude da onda refletida é 0,2 da incidente, então ela é menor, não maior.
- B)haveria reflexão total se as impedâncias dos meios 1 e 2 fossem casadas.
Errada, pois impedâncias casadas significam ausência de reflexão, não reflexão total.
- C)o coeficiente de reflexão é maior que 0,5.
Errada, porque o coeficiente de reflexão é 0,2, bem abaixo de 0,5.
- D)metade da densidade de potência da onda incidente é transmitida para o meio 2.
Errada, porque a potência transmitida é 96% da incidente, e não metade.
- E)o coeficiente de transmissão é igual a 1,2.
Certa, pois o coeficiente de transmissão do campo elétrico vale 1,2 para incidencia normal.
Gabarito: E
Quando uma onda plana atinge normalmente a fronteira entre dois meios, o que manda na brincadeira é a impedância intrínseca de cada um. Se as impedâncias são diferentes, parte da onda reflete e parte transmite. Aqui, com eta1 = 1 e eta2 = 1,5, dá para usar as fórmulas padrão de incidência normal. O coeficiente de reflexão para a amplitude do campo elétrico é Gamma = (eta2 - eta1) / (eta2 + eta1). Substituindo: Gamma = (1,5 - 1) / (1,5 + 1) = 0,5 / 2,5 = 0,2. Ou seja, a reflexão existe, mas é pequena e positiva. Já o coeficiente de transmissão, para o campo elétrico, é Tau = 2 eta2 / (eta2 + eta1). Fazendo a conta: Tau = 2 x 1,5 / 2,5 = 3 / 2,5 = 1,2. Portanto, o campo transmitido tem amplitude 20% maior que o incidente. Isso não significa que a potência aumentou, porque potência depende também da impedância do meio. Na potência, a fração transmitida é 1 - |Gamma|^2 = 1 - 0,04 = 0,96, então 96% da densidade de potência vai para o meio 2. Por isso, a alternativa correta é a E: o coeficiente de transmissão é 1,2. As fórmulas usadas são as clássicas de eletromagnetismo para incidência normal em interface entre meios lineares e homogêneos.