電磁波は横波ですか?

em波は、互いに垂直で、波の伝播方向に垂直で、したがって横方向の電界と磁界の振動であると言われています。

ただし、y軸とz軸に沿った動きがなく、x軸に沿って振動する荷電粒子を考えてみます。 Oにあるとします。電荷による電界を考慮している点Pを考えます。粒子がOからAに移動すると、Pでの電界が増加します。そして、それがOからBになると、Pの電界は同じ量だけ減少します。荷電粒子はSHMにあるため、Pの電界は正弦波的に変化します。ただし、変化する電界もX軸の方向にあります。そして波もこの方向に伝播します。それで、それは縦方向であることがわかります。ただし、磁場の変化は電場に垂直な方向であるため、波の伝播方向にも垂直になります。したがって、波は部分的に縦波で部分的に横方向である必要があります。 ここに画像の説明を入力してください

コメント

  • 関連しますか? physics.stackexchange.com/q/355128/104696
  • このステートメントは正しくありません:" it(磁場)も波の伝播方向に垂直になります。したがって、波は部分的に縦方向で部分的に横方向である必要があります。"、対称性のため。対称性があるため、磁場が指すX軸に垂直な優先方向はありません。

回答

あなたは点Pでの電場と磁場の観測に正しいです。しかし、これはいわゆる近方場の考慮事項です。振動電荷の。近接場は自由に伝播する電磁界を構成しません。自由に伝播する(遠方場)電磁界を取得するには、振動周波数に対応する波長よりもはるかに大きい距離を考慮する必要があります。そうすると、伝播場が次のようになります。横方向のEM波。

後で追加される注:距離に関係なく、近接場(電磁界)は$ 1 / r ^ 2 $として減衰し、遠方界は$ 1 / r $として減衰し、伝搬に対応します。電磁界。発生源から十分に離れているため、遠方界が支配的です。

Lienard-Wiechertポテンシャルから導出された電磁界を見ると(Wikipedia、 https://en.wikipedia.org/wiki/Liénard –Wiechert_potential)x方向に移動(加速)する点電荷の場合、任意の距離でx方向に近接場成分のみが存在します遠方界成分はありません。特に、横方向の電磁界はありません。

コメント

  • ただし、原則として、点Pは必要な距離まで可能です…
  • はい。ただし、x方向にEM波は放射されません。これが電荷の振動の方向だからです。また、そこでの電界に遅延ポテンシャルを使用する必要があります。
  • しかし、なぜ波がx軸に沿って放出されないのですか。
  • あなたの答えは正しくありませんが、私はしません。 Pが近距離場または遠距離場にあることを示唆する質問には何もないので、あなたの議論は正しいと思います。
  • @ ZeroTheHero-距離に関係なく、近距離場(電磁界)は$ 1 /として減衰します。 r ^ 2 $と遠方界は、伝播する電磁界に対応し、$ 1 / r $として減衰します。 x方向に移動(加速)する点電荷のリエナール・ヴィーヘルトポテンシャルから導出された電界を見ると、任意の距離でx方向に近接場成分のみがあり、遠方場成分はありません。 (ウィキペディアを参照)特に、横方向の電界または磁界はありません。これはOPの質問に答えます!

回答

ジオメトリを正しく理解していれば、言語について混乱している。

あなたが説明しているシステムは、その運動軸に沿って「電磁放射」を放出しません。これは、人々が「電磁波」について話すときに一般的に意味されることです。「波」は、その発生源から遠くに伝わる可能性のあるものを呼び出します。

はい、E(軸に沿って)とB(の周り)が変化しています。軸)そこにフィールドがありますが、「電磁放射」を指すときに人々が意味するものではありません。ラジオや光などではありません。

正式には、これは遠方のフィールドが原因です。 $ 1 / r ^ 2 $のように落ちます。これは、ソースパーティクルのみが原因であるために発生します。

フィールドが適切なEM波構成で作成されると、それらは自己補強します。離れた場所にあるフィールドは、離れた場所にあるフィールドによって供給されるため、強化されるため、$ 1 / rとしてのみドロップオフします。 $、したがって、空き領域を移動します。それが私たちが放射線と呼んでいるもので、電磁波の通常の考えを構成しています。

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