¿Es este gif animado una representación exacta de las ondas EM?

Question

De múltiples fuentes, aprendí que, en las ondas EM, los vectores del campo eléctrico son perpendiculares a los vectores del campo magnético y ambos son perpendiculares a la dirección de propagación. En este gif, que dice ser una representación visual de las ondas EM, los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí, pero los vectores magnéticos no siempre son perpendiculares a la dirección de propagación, describiendo "círculos".

Entonces, ¿sigue siendo una representación exacta? ¿Me falta algo?

Answer 1

Parecen ondas TE en una guía de ondas rectangular. El campo eléctrico, el campo magnético y la dirección de propagación forman un conjunto mutuamente ortogonal (onda TEM) en la propagación en el espacio libre , no necesariamente en las ondas guiadas. De hecho, se puede demostrar a partir de las ecuaciones de Maxwell que una guía de onda de un solo conductor no puede soportar una sola de esas ondas TEM de las que hablas. Estas estructuras soportan ondas TE y TM, que tienen campos magnéticos y eléctricos a lo largo de la dirección de propagación, respectivamente.

Los campos en ese gif son el modo TE10 de una guía de onda rectangular que se ve así:

(Imagen de Field and Wave Electromagnetics por D.k.Cheng)

Answer 2

Creo que es una visualización de una onda confinada en una guía de ondas, que no viaja en el espacio libre. Este modo se llama TE modo de la guía de ondas porque el campo E es perpendicular al eje de la guía de ondas pero el campo H no lo es.

Como el campo llega a cero más allá de ciertos límites en la dirección transversal, podemos suponer que se trata de una onda que viaja en una guía de ondas con límites perfectamente conductores (a diferencia de, por ejemplo, una guía de ondas dieléctrica).

La razón por la que el campo H no es perpendicular a la dirección general del flujo de energía es que aquí hay esencialmente una superposición de dos ondas, una que zigzaguea a la izquierda y a la derecha a través de la guía de ondas y la otra que zigzaguea a la derecha y a la izquierda.