Um sentido físico para modelagem fracionária:O caso do amortecimento das ondas eletromagnéticas

Abstract

As ondas eletromagnéticas estão presentes em nosso cotidiano, sendo úteis em diversas áreas, tais como as teorias da medicina, geofísica, geologia, física, dentre outras. Na geofísica, por exemplo, aparecem com muita frequência nos métodos eletromagnéticos, onde são utilizados campos magnéticos, potenciais elétricos e ondas eletromagnéticas. As ondas eletromagnéticas surgem das equações de Maxwell, que são equações lineares no vácuo ou no interior dos átomos e dos núcleos e, considerando-se estes casos, dão origem a equações diferenciais também lineares. No entanto, as equações deduzidas são sempre resolvidas utilizando-se métodos clássicos de soluções de equações diferenciais de ordem inteira. Portanto, o objetivo deste trabalho é analisar a propagação de uma onda eletromagnética no vácuo, para uma equação de odem inteira e fracionária, resolvendo-as através do método modificado da decomposição por Laplace (MMDL). A nova solução proposta permite uma variação do valor do parâmetro fracionário, resgatando as soluções das equações das ondas eletromagnéticas que se propagam em meios materiais, possibilitando analisar os diversos tipos de amortecimento para os mais variados meios.

Keywords

• ondas eletromagnéticas planas
• geofísica
• método modificado da decomposição por Laplace
• equações diferenciais fracionárias