Onda de Zenneck

Onda electromagnética plana

El campo E de una onda superficial Zenneck en una interfaz aire-plata.

La onda de Zenneck , onda superficial de Zenneck u onda superficial de Sommerfeld-Zenneck es una onda electromagnética plana longitudinal, no homogénea o no uniforme que incide en el ángulo complejo de Brewster sobre una interfaz límite plana o esférica entre dos medios homogéneos que tienen constantes dieléctricas diferentes. ^{[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]}

La onda de Zenneck se propaga en paralelo a la interfaz y decae exponencialmente en dirección vertical a ella, una propiedad conocida como evanescencia . Existe bajo la condición de que la permitividad de uno de los materiales que forman la interfaz sea negativa, mientras que la del otro sea positiva, como por ejemplo la interfaz entre el aire y un medio conductor con pérdidas como la línea de transmisión terrestre, por debajo de la frecuencia del plasma . Surge del análisis original de Arnold Sommerfeld y Jonathan Zenneck del problema de la propagación de ondas sobre una tierra con pérdidas, y existe como una solución exacta a las ecuaciones de Maxwell . ^[8]

Recientemente, en 2020, Oruganti et al. demostraron que era posible excitar ondas de tipo Zenneck en interfaces planas metal-aire y transmitir energía a través de obstáculos metálicos. ^{[9] [10]}

Véase también

• Onda longitudinal
• Red inalámbrica centrada en el cuerpo
• Plasmón de superficie
• Onda superficial
• Transmisión de energía inalámbrica

Referencias

1. Sommerfeld, A. (1909). "Über die Ausbreitung der Wellen in der drahtlosen Telegraphie" [La propagación de ondas en la telegrafía inalámbrica]. Annalen der Physik (en alemán). 333 (4): 665–736. Código bibliográfico : 1909AnP...333..665S. doi : 10.1002/andp.19093330402.
2. Zenneck, J. (1907). "Über die Fortpflanzung ebener elektromagnetischer Wellen längs einer ebenen Leiterfläche und ihre Beziehung zur drahtlosen Telegraphie" [Acerca de la propagación de ondas electromagnéticas planas a lo largo de un plano conductor y su relación con la telegrafía inalámbrica]. Annalen der Physik (en alemán). 328 (10): 846–866. Código bibliográfico : 1907AnP...328..846Z. doi : 10.1002/andp.19073281003.
3. Goubau, G. (1951). "Über die Zennecksche Bodenwelle" [Sobre la onda superficial de Zenneck] (PDF) . Zeitschrift für Angewandte Physik (en alemán). 3 (3/4): 103–107.
4. Barlow, Harold Monteagle; Brown, John (1962). "Condiciones para el soporte de ondas superficiales en una interfaz entre dos medios homogéneos diferentes". Ondas superficiales de radio . Clarendon Press. págs. 10-12. OCLC  595227169.
5. Collin, RE (abril de 2004). "Radiación dipolar hertziana sobre una tierra o mar con pérdidas: algunas controversias de principios y finales del siglo XX". Revista IEEE Antennas and Propagation . 46 (2): 64–79. Bibcode :2004IAPM...46...64C. doi :10.1109/MAP.2004.1305535. S2CID  46374504.
6. Corum, KL; Corum, JF; Miller, MW (2016). "Ondas superficiales y el experimento de propagación 'crucial': la clave para una entrega de energía inalámbrica eficiente". Simposio de Texas sobre circuitos y sistemas inalámbricos y de microondas (WMCS) de 2016. págs. 1–4. doi :10.1109/WMCaS.2016.7577497. ISBN 978-1-5090-2755-2. Número de identificación del sujeto  20413009.
7. Corum, KL y JF Corum, “Bell Labs y el 'Crucial' Experimento de 1936 en el lago Seneca”. ^{[ se necesita verificación ]} Republicado como: Corum, James; Corum, Kenneth (2016). "Bell Labs y el Experimento de Propagación de Ondas de Superficie de Radio". En Valone, Tom (ed.). Nikola Tesla's Electricity Unplugged: Wireless Transmission of Power as the Master of Lightning Intended . SCB Distributors. pág. 198. ISBN 978-1-939149-67-1Cualquier fuente que pueda sintetizar campos incidentes en este ángulo complejo lanzará una onda Zenneck.
8. Barlow, H.; Brown, J. (1962). Ondas superficiales de radio . Londres: Oxford University Press. pp. v, vii.
9. Oruganti, Sai Kiran; Liu, Feifei; Paul, Dipra; Liu, Jun; Malik, Jagannath; Feng, Ke; Kim, Haksun; Liang, Yuming; Thundat, Thomas; Bien, Franklin (22 de enero de 2020). "Realización experimental de transmisión de energía inalámbrica no acoplada y no radiactiva basada en ondas de tipo Zenneck". Scientific Reports . 10 (1): 925. Bibcode :2020NatSR..10..925O. doi :10.1038/s41598-020-57554-1. PMC 6976601 . PMID  31969594. 
10. SK Oruganti, A. Khosla y TG Thundat, "Transmisión inalámbrica de datos y energía para la Internet industrial de las cosas: simulaciones y experimentos", en IEEE Access, vol. 8, págs. 187965-187974, 2020, https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3030658 .