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» » » A 150 años de las ecuaciones de Maxwell

Referencia: Science.mag.org .
por Nader Engheta, 10 julio 2015
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En la página 499 de su documento de 1865, James Clerk Maxwell escribió: "Según parecen mostrar los resultados, la luz y el magnetismo son afectaciones de una misma sustancia, y que la luz es una perturbación electromagnética propagada a través de un campo de acuerdo con las leyes electromagnéticas". Con este conocimiento, cambió el mundo para siempre. 

Ferrofluido que se agrupa cerca de los polos de un magneto poderoso. Wikipedia.
Han pasado 150 años desde su celebrado estudio, y numerosos descubrimientos científicos e innovaciones tecnológicas se han originado a partir de las ecuaciones de Maxwell.

Resumen de la ecuaciones de Maxwell tal como ahora las conocemos. Wikipedia.

Las ondas ópticas y electromagnéticas pueden ser manipuladas, adaptadas y controladas mediante materiales y, en consecuencia, en el último siglo y medio, la ciencia de materiales y la ingeniería han jugado siempre un papel clave en la domesticación de estas ondas, con el propósito de inventar nuevos y funcionales dispositivos.

Las ocho ecuaciones originales de Maxwell escritas de forma vectorial. Wikipedia.


Entre los primeros ejemplos se incluyen las antenas de radiofrecuencia, lentes y espejos, guías de microondas, fibras ópticas y las líneas de transmisión telegráfica, por nombrar sólo unos pocos. Más recientemente la nanociencia y la nanotecnología, la ciencia de materiales, la tecnología y la física de materia condensada, han hecho posible concebir materiales y estructuras con capacidad de control a nivel atómico, además de propiedades sin precedentes, que de otra manera no están presentes en los materiales naturales disponibles.

Podemos resumir el conjunto de expresiones que relacionan los objetos que describen el campo electromagnético en la siguiente tabla. La primera columna son las relaciones geométricas, independientes de cualquier observador; la segunda columna son las ecuaciones descritas mediante un sistema coordenado Lorentz; y la tercera es la descripción de la relación y la ley que cumple. Wikipedia.
Todos estos desarrollos han abierto las puertas a muchas oportunidades para esculpir la luz de la manera deseada en la nano, micro y meso-escalas.

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- Todas las imágenes de Wikipedia.

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