Una onda evanescente es una onda derecha del nearfield que exhibe el decaimiento exponencial con distancia. Las ondas evanescentes se asocian siempre a la materia, y son las más intensas dentro de una mitad longitud de onda del transductor acústico, óptico, o electromágnetico. Las ondas evanescentes ópticas se encuentran comúnmente durante la reflexión interna del total.

El efecto se ha utilizado para ejercer la presión de radiación óptica sobre pequeñas partículas para atraparlas para la experimentación, o al fresco ellas a las temperaturas muy bajas, e iluminar objetos muy pequeños tales como células biológicas para la microscopia (como en el microscopio de fluorescencia de la reflexión interna del total ). La onda evanescente de una fibra óptica se puede utilizar en un sensor del gas.

En la óptica, se forman las ondas evanescentes cuando las ondas sinusoidales (interno) se reflejan de un interfaz en ángulo mayor que el ángulo crítico del de modo que ocurra la reflexión interna total. La explicación física para su existencia es que el eléctrico y los campos magnéticos no pueden ser discontinuos en un límite, como sería el caso si no había campo evanescente.

En la ingeniería eléctrica, las ondas evanescentes se encuentran en la región del nearfield dentro de una mitad longitud de onda de cualquier antena de radio. Durante la operación normal, una antena emite campos electromagnéticos a la región circundante del nearfield, después una porción de la energía del campo se reabsorba, mientras que se irradia el resto mientras que el EM agita.

" Evanescent" significa el " tiende al vanish", que es apropiado porque la intensidad de ondas evanescentes decae exponencial con la distancia del interfaz en el cual él se forma.

Reflexión interna total

Matemáticamente, las ondas evanescentes son caracterizadas por un vector de onda donde uno o más de los componentes del vector tienen un valor imaginario .

Por ejemplo, el vector de onda definido cerca

$\backslash \; mathbf\; \{\}\; \backslash \; =\; de\; k\; \backslash \; k\_y\; \backslash sombrero\{\backslash \; mathbf\; \{y\}\}\; +\; k\_z\; \backslash \; sombrero\; \{\backslash \; mathbf\; \{z\}\}\; \backslash \; =\; \backslash \; j\; \backslash \; alfa\; \backslash \; sombrero\; \{\backslash \; mathbf\; \{y\}\}\; +\; \backslash \; beta\; \backslash \; sombrero\; \{\backslash \; mathbf\; \{z\}\}$

representa una onda evanescente porque el componente del y del vector es un número imaginario. En esta ecuación, el j representa la unidad imaginaria : $del$

l j^2 = -1. \,

Este tipo de onda evanescente se crea cuando una onda electromagnética, incidente sobre el interfaz entre dos medios dieléctricos de los índices refractivos, reflexión interna de diverso del total de las experiencias. Si el ángulo de la incidencia excede el ángulo crítico, después el componente z del _{del k del z del vector de onda llega a ser más grande que el total k de la magnitud del del vector de onda: k_z del $del$}

l \ > \ k

donde estamos asumiendo, sin la pérdida de la generalidad, que el interfaz es una superficie planar con el normal paralelo al y - eje.

De la definición de la magnitud de un vector, del

$k^2\; \backslash \; =\; \backslash \; |\; \backslash \; mathbf\; \{k\}\; |^2\; =\; k\_y^2\; +\; k\_z^2.$

Solucionando para el y del _{del k, encontramos}

$k\_y\; \backslash \; =\; \backslash \; \backslash \; P.\; \backslash \; raíz\; cuadrado\; \{k^2\; -\; k\_z^2\}\; \backslash \; =\; \backslash \; \backslash \; P.\; j\; \backslash \; raíz\; cuadrado\; \{k\_z^2\; -\; k^2\}\; \backslash \; =\; \backslash \; \backslash \; P.$

Campo eléctrico

En el sinusoidal de estado estacionario, el campo eléctrico en la dirección transversal es la parte real de un complejo exponencial :

$\backslash \; mathbf\; \{E\}\; (\backslash \; mathbf\; \{r\},\; t)\; =\; \backslash \; mathrm\; \{con\; referencia\; al\}\; \backslash \; dejado\; \backslash \; \{\backslash \; mathbf\; \{\backslash \}\; \backslash \; cdot\; E\; (\backslash \; mathbf\; \{r\})\; \backslash \; e^\; del\; cdot\; \{j\; \backslash \; Omega\; t\}\; \backslash \; derecho\; del\; sombrero\; \{x\}\; \backslash \}$

donde $E\; del$

l (\ mathbf {r}) = e^ de E_o {- j \ mathbf {} \ cdot \ mathbf {r} de k}

y $del$

l \ mathbf {\ sombrero {x}}

es el vector de unidad en la dirección del x .

Substituyendo la forma evanescente del k del vector de onda (según lo dado arriba), encontramos: $E\; del$

l (\ mathbf {r}) = e^ de E_o {- j (j \ alfa y + \ z) beta} = e^ de E_o {\ alfa y - j \ z beta}

donde está el constante de atenuación del y el $el$ \backslash \; la\; alfa$\backslash \; beta$ es el constante de propagación del .

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