¿Por qué domina el campo eléctrico en la luz?

Question

Leí un libro sobre la propiedad ondulatoria de la luz donde el autor mencionaba que el campo eléctrico, en lugar del campo magnético, domina la propiedad de la luz. No entiendo por qué.

En la teoría de Maxwell, un campo luminoso tiene un campo eléctrico y magnético al mismo tiempo y son perpendiculares. Además, en algunos libros, donde consideran la polarización, sólo utilizan el campo eléctrico como ejemplo. Por ejemplo, si la vibración del campo eléctrico es hacia arriba y hacia abajo, no puede atravesar un polarizador que se orienta 90 grados respecto a la dirección de vibración del campo, por lo que ninguna luz atraviesa el polarizador. ¿Pero qué pasa con el campo magnético? El campo magnético es perpendicular al campo eléctrico, por lo que en este caso, el campo magnético debería pasar el polarizador, y deberíamos tener luz saliente pero no la tenemos. ¿Por qué es así?

Answer 1

Los materiales, y desde luego los materiales transparentes a la luz, tienen pocas propiedades magnéticas. No están compuestos por átomos que tengan un fuerte ferromagnetismo. Pero todos los átomos tienen fuertes campos eléctricos. Esto significa que la luz, al atravesar un medio transparente, tiene poca probabilidad de interactuar con su componente de campo magnético con el medio, que es principalmente transparente a ella.

Toma el polarizador de rejilla como un ejemplo más sencillo

Consiste en un conjunto regular de finos hilos metálicos paralelos, colocados en un plano perpendicular al rayo incidente. Las ondas electromagnéticas que tienen una componente de sus campos eléctricos alineados en paralelo a los hilos inducen el movimiento de los electrones a lo largo de la longitud de los hilos. Dado que los electrones son libres de moverse en esta dirección, el polarizador se comporta de manera similar a la superficie de un metal al reflejar la luz; y la onda se refleja hacia atrás a lo largo del haz incidente (menos una pequeña cantidad de energía que se pierde por el calentamiento del cable).

Un polarizador de rejilla convierte un haz no polarizado en uno con una sola polarización lineal. Las flechas de colores representan el vector del campo eléctrico. Las ondas polarizadas en diagonal también contribuyen a la polarización transmitida. Sus componentes verticales se transmiten, mientras que las horizontales se absorben y reflejan.

El componente magnético en esta configuración no puede interactuar para afectar a la absorción de la luz de la forma en que el eléctrico puede con los electrones libres en el metal del cable.

Answer 2

La razón por la que tendemos a concentrarnos en el campo eléctrico es que interactúa fuertemente con las cargas, por ejemplo, los electrones, y hay muchos electrones alrededor. El campo magnético interactuaría fuertemente con las cargas magnéticas, es decir, con los monopolos magnéticos, pero por lo que sabemos los monopolos magnéticos no existen. Así que, en general, es el campo eléctrico el que domina la interacción de la luz con la materia.

Answer 3

Sabemos que E(magnitud del campo eléctrico) =B(magnitud del campo magnético)*c(c es la velocidad de la luz en el vacío)... de eso, B=E/c aquí c es muy grande es decir, aprox= 3*10^8 así que la magnitud del campo magnético es una por 3*10^8 veces la intensidad del campo eléctrico... así que comparado con la magnitud del campo eléctrico, la magnitud del campo magnético es muy baja, por lo tanto insignificante

Answer 4

Una razón diferente se desprende de "Los planetas y las ondas electromagnéticas". Las ondas o rayos de luz interactúan con los campos eléctricos de los electrones en una célula solar para producir una perturbación en los electrones de modo que se produzca electricidad. En una bombilla de tungsteno, los electrones intentan moverse con una distancia muy cercana debido a una tensión, y al mismo tiempo los campos eléctricos de estos electrones los repelen. Así, se libera energía luminosa. La energía luminosa está asociada únicamente a los campos eléctricos. Visualice una onda de luz como una onda de componente eléctrica. Nadie ha observado prácticamente la forma combinada de ondas de tipo campo magnético y campo eléctrico con una longitud de onda común. En el experimento de Hertz, ocurre que tanto las ondas de luz como las ondas de radio (ondas de tipo magnético) se liberan pero no con una longitud de onda común. Algunos investigadores no consideran las microondas como ondas electromagnéticas, porque su velocidad en el vacío es menor que la velocidad de la luz en el vacío