Τι πρέπει να συμβεί για να διαμορφωθεί ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα;
1. Το σημείο εκκίνησης: Όλα αρχίζουν με ένα αλλαγή ηλεκτρικού πεδίου . Αυτή η αλλαγή θα μπορούσε να οφείλεται σε:
* Μετακίνηση ηλεκτρικών φορτίων: Ένα κινούμενο ηλεκτρόνιο δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο γύρω από αυτό.
* ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο: Ένα ποικίλο ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να προκαλέσει αλλαγή άλλου ηλεκτρικού πεδίου.
2. Η μαγνητική απόκριση: Ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο κάθετο σε αυτό. Αυτό περιγράφεται από μία από τις εξισώσεις του Maxwell, συγκεκριμένα τον νόμο επαγωγής του Faraday.
3. Ο κύκλος συνεχίζεται: Αυτό το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, με τη σειρά του, δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο κάθετα σε αυτό. Αυτό διέπεται από μια άλλη από τις εξισώσεις του Maxwell, το νόμο του Ampere με την προσθήκη του Maxwell.
4. Αυτά τα μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία συνεχίζουν να παράγουν ο ένας τον άλλον, πολλαπλασιάζοντας προς τα έξω ως αυτοσυντηρούμενα ηλεκτρομαγνητικά κύματα .
Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* κάθετο: Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία είναι πάντα κάθετα μεταξύ τους και προς την κατεύθυνση της διάδοσης των κυμάτων.
* Δεν απαιτείται μέσο: Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι μοναδικά επειδή μπορούν να ταξιδεύουν μέσα από ένα κενό, σε αντίθεση με τα μηχανικά κύματα που απαιτούν ένα μέσο.
* ταχύτητα φωτός: Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός σε κενό (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).
Σκεφτείτε το σαν ένα φαινόμενο κυματισμού σε μια λίμνη:
1. Μια πέτρα που έπεσε στο νερό δημιουργεί μια διαταραχή (το μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο).
2. Αυτή η διαταραχή δημιουργεί κύματα (το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο) που εξαπλώνονται.
3. Τα κύματα εξάπλωσης δημιουργούν περισσότερες διαταραχές (το μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο), συνεχίζοντας τον κύκλο.
Αυτή η συνεχής αλληλεπίδραση μεταξύ των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων είναι αυτό που δημιουργεί ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα!
