Az em hullámokról azt mondják, hogy ezek az elektromos és mágneses mező oszcillációi merőlegesek egymásra és a hullám terjedési irányára, és ezért keresztirányban.
Tekintsük azonban, hogy egy töltött részecske az x tengely mentén ingadozik, az y és a z tengely mentén nem mozog. Vegyünk egy P pontot, ahol a töltés miatti elektromos teret vesszük figyelembe. Amikor a részecske O-ból A-ba mozog, a P-nél növekszik az elektromos tér. És amikor O-ról B-re megy, a P-nél lévő elektromos tér egyenlő mértékben csökken. Mivel a töltött részecske SHM-ben van, az elektromos tér P-nél szinuszosan változik. A változó elektromos tér azonban az X tengely irányában is van. És a hullám is ebben az irányban terjed. Szóval, hosszirányúnak tűnik. Mivel azonban a mágneses tér változása merőleges lesz az elektromos mezőre, merőleges lesz a hullám terjedési irányára is. Tehát a hullámnak részben hosszirányúnak és részben keresztirányúnak kell lennie. 
Megjegyzések
- Kapcsolódó? physics.stackexchange.com/q/355128/104696
- Ez az állítás nem helyes: " ez (mágneses tér) szintén merőleges lesz a hullám terjedési irányára. Tehát a hullámnak részben hosszanti és részben keresztirányúnak kell lennie. ", a szimmetria miatt. A szimmetria miatt nincs az X tengelyre merőleges előnyös irány, amelyre a mágneses mező mutatni tudna.
Válasz
Igazad van az elektromos és mágneses mezők megfigyelésében a P pontban. Ez azonban az úgynevezett közeli mező figyelembevétele oszcilláló töltet. A közeli mező nem alkot szabadon terjedő elektromágneses teret. A szabadon terjedő (távoli mező) elektromágneses mező megszerzéséhez a rezgési frekvenciának megfelelő hullámhossznál jóval nagyobb távolságokat kell figyelembe venni. Ekkor látni fogja, hogy a terjedő mező keresztirányú EM hullámok.
Megjegyzés később hozzáadva: A távolságtól függetlenül a közeli mező (elektromos és mágneses) $ 1 / r ^ 2 $ értékben bomlik, a távoli mező pedig $ 1 / r $ értékben bomlik, ami a terjedésnek felel meg. elektromágneses mezők. Elég messze a forrástól a távoli mező dominál.
Ha megnézzük a Lienard-Wiechert potenciálból származó elektromos teret (lásd a Wikipédia, https://en.wikipedia.org/wiki/Liénard –Wiechert_potential) egy x irányban mozgó (gyorsuló) ponttöltetnél, csak egy közeli mező komponens található x irányban, bármilyen távolságban és nincs távoli komponens. Különösen nincs keresztirányú elektromos vagy mágneses mező.
Megjegyzések
- de elvben a P pont lehet, amennyire csak akarjuk …
- Igen, de nem lesz x irányban kibocsátott EM hullám mert ez a töltéslengés iránya. Az ottani elektromos térhez retardált potenciálokat is fel kellene használnia.
- De miért nem bocsátódik ki a hullám az x tengely mentén.
- A válasza nem téves, de én nem gondolja, hogy az érvelése helytálló, mert a kérdésben semmi sem utal arra, hogy P a közeli vagy a távoli mezőben van.
- @ZeroTheHero – A távolságtól függetlenül a közeli mező (elektromos és mágneses) $ 1 / r ^ 2 $ és az elektromágneses mezők terjedésének megfelelő távoli mező $ 1 / r $ -ként bomlik. Ha megnézzük az x irányban mozgó (gyorsuló) ponttöltés Lienard-Wiechert potenciáljából származó elektromos teret, akkor csak távolsági és közeli mezőkomponensek vannak bármely távolságban x irányban. (Lásd: Wikipédia) Különösen nincs keresztirányú elektromos vagy mágneses mező. Ez megválaszolja az OP kérdését!
Válasz
Ha jól értettem a geometriáját, akkor legyen zavar a nyelv körül.
Az általad leírt rendszer nem bocsát ki „elektromágneses sugárzást ” mozgása tengelye mentén. Erre általában akkor gondolunk, amikor az emberek „elektromágneses hullámokról” beszélnek: a „hullámok” olyasmire hívnak fel, amely messze utazhat a forrásától.
Igen, vannak változók E (a tengely mentén) és B (a tengely) mezők, de ezek nem azok, amire az emberek gondolnak, amikor „elektromágneses sugárzásra” hivatkoznak: nem rádió, fény stb.
Formálisan ez azért van, mert a mezők a legtávolabbi ponton vannak leesik, mint a $ 1 / r ^ 2 $, ami viszont azért történik, mert csak a forrásrészecskének köszönhetőek.
Amikor a mezőket a megfelelő EM-hullám konfigurációban hozzák létre, akkor azok önerősödnek: a távolságban lévő mezőket a távolabbi mezők hozzák létre, így erősítik meg, így csak $ 1 / r értékként esnek le $, ennélfogva szabad téren utazik.Ezt hívjuk sugárzásnak, ami az elektromágneses hullámok szokásos ötletét képezi.