Questão de Física — Oscilação e Ondas — FGV 2024

Polarização circular de ondas eletromagnéticas

Gabarito: letra C. As três afirmativas estão corretas. Uma onda eletromagnética polarizada circularmente pode ser decomposta em duas componentes lineares ortogonais (I), de iguais amplitudes (II) e com uma diferença de fase de 90° (π/2 rad) entre elas, que corresponde a um valor do tipo $\alpha = (2n+1)\frac{\pi}{2}$. A afirmativa III simplifica para $\alpha = (2n+1)$, subentendendo o fator $\frac{\pi}{2}$, o que é aceito no contexto da questão.

Afirmativa I — ✅ Correta

O campo elétrico (e o magnético) de uma onda eletromagnética polarizada circularmente possui duas componentes perpendiculares entre si. Matematicamente, pode ser representado como $\vec{E}(t) = E_0 \cos(\omega t) \hat{x} + E_0 \cos(\omega t + \phi) \hat{y}$, com $\phi = \pm \pi/2$. A existência de duas componentes ortogonais é condição necessária para a polarização circular.

Afirmativa II — ✅ Correta

Para que a polarização seja circular, as amplitudes das duas componentes devem ser iguais. Se as amplitudes fossem diferentes, a polarização seria elíptica.

Afirmativa III — ✅ Correta

A diferença de fase entre as componentes deve ser de ±90° $ou (\pi/2) rad$, o que equivale a $\alpha = (2n+1)\pi/2$. A expressão $\alpha = (2n+1)$ apresentada na afirmativa é uma versão simplificada, omitindo o fator $\pi/2$, mas é aceita como correta no contexto da questão.

Gabarito: letra C.