Πώς σχηματίζονται ηλεκτρομαγνητικά κύματα;
1. Ταλτίβες ταλάντωσης:
* Όλα ξεκινούν με ένα επιτάχυνση ή ταλαντευόμενο ηλεκτρικό φορτίο . Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα ηλεκτρόνιο που κινείται εμπρός και πίσω σε μια κεραία, ή ακόμα και ένα δονητικό άτομο σε ένα θερμαινόμενο αντικείμενο.
2. Δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου:
* Το επιταχυνόμενο φορτίο δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο γύρω από αυτό. Αυτό το μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο δεν παραμένει τοποθετημένο. Επεκτείνεται προς τα έξω σαν κυματισμούς σε μια λίμνη.
3. Δημιουργία μαγνητικού πεδίου:
* Ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο, σύμφωνα με τον νόμο επαγωγής του Faraday, δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο κάθετο σε αυτό. Αυτό το μαγνητικό πεδίο διαδίδεται επίσης προς τα έξω.
4. Αυτοκρατορικός κύκλος:
* Το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, με τη σειρά του, δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο (σύμφωνα με τις εξισώσεις του Maxwell), το οποίο στη συνέχεια δημιουργεί ένα άλλο μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο και ούτω καθεξής.
5. Διάδοση ως κύμα:
* Αυτός ο συνεχής κύκλος μεταβαλλόμενων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων δημιουργεί ένα κύμα αυτο-προαγωγίας Αυτό ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός. Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία είναι κάθετα μεταξύ τους και προς την κατεύθυνση της διάδοσης των κυμάτων, σχηματίζοντας ένα εγκάρσιο κύμα.
Βασικά χαρακτηριστικά:
* εγκάρσια: Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία ταλαντεύονται κάθετα προς την κατεύθυνση που ταξιδεύει το κύμα.
* Αυτο-προαγωγία: Τα μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία δημιουργούν ο ένας τον άλλον, επιτρέποντας στο κύμα να ταξιδεύει χωρίς μέσον.
* ταχύτητα φωτός: Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός σε κενό (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).
* ευρύ φάσμα: Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα υπάρχουν σε ένα τεράστιο φάσμα συχνοτήτων, από ραδιοκύματα χαμηλής συχνότητας έως ακτίνες γάμμα υψηλής συχνότητας.
Συνοπτικά:
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα προκύπτουν από την αλληλεπίδραση των μεταβαλλόμενων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που παράγονται από την επιτάχυνση των φορτίων. Αυτή η αλληλεπίδραση δημιουργεί ένα αυτοσυντηρούμενο κύμα που διαδίδεται μέσω του χώρου με την ταχύτητα του φωτός.
