Em-bølgene sies å være svingningene o elektrisk og magnetisk felt vinkelrett på hverandre og i retning av forplantning av bølge og dermed tverrgående. p>
Vurder imidlertid en ladet partikkel som svinger langs x-aksen uten bevegelse langs y- og z-aksen. La det være ved O. Tenk på et punkt P der vi vurderer det elektriske feltet på grunn av ladning. Når partikkelen beveger seg fra O til A, øker det elektriske feltet ved P. Og når det går fra O til B, reduseres det elektriske feltet ved P med samme mengde. Siden den ladede partikkelen er i SHM, vil det elektriske feltet ved P variere sinusformet. Imidlertid er det varierende elektriske feltet også i retning av X-aksen. Og bølgen forplanter seg også i denne retningen. Så det kommer til å være langsgående. Men siden magnetfeltvariasjon vil være i vinkelrett retning til elektrisk felt, vil den også være vinkelrett på bølges forplantningsretning. Så bølgen skal være delvis langsgående og delvis tverrgående. 
Kommentarer
- Relatert? physics.stackexchange.com/q/355128/104696
- Denne påstanden er ikke korrekt: " it (magnetfelt) vil også være vinkelrett på bølgenes forplantningsretning. Så bølgen skal være delvis langsgående og delvis tverrgående. ", på grunn av symmetri. På grunn av symmetri er det ingen foretrukket retning vinkelrett på X-aksen som magnetfeltet kan peke på.
Svar
Du har rett i observasjonen av de elektriske og magnetiske feltene på et punkt P. Dette er imidlertid en vurdering av det såkalte nærfeltet av en oscillerende ladning. Nærfeltet utgjør ikke et fritt forplantende elektromagnetisk felt. For å få det fritt forplantende (langt felt) elektromagnetiske feltet, må du vurdere avstander som er mye større enn bølgelengden som tilsvarer svingningsferansen. Da vil du se at forplantningsfeltet tverrgående EM-bølger.
Merk lagt til senere: Uavhengig av avstanden forfaller nærfeltet (elektrisk og magnetisk) som $ 1 / r ^ 2 $ og det fjerne feltet forfaller som $ 1 / r $, tilsvarende utbredelse elektromagnetiske felt. Så langt nok fra kilden dominerer det fjerne feltet.
Hvis du ser på det elektriske feltet avledet fra Lienard-Wiechert-potensialet (Se Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Liénard –Wiechert_potential) av en punktladning som beveger seg (akselererer) i x-retning, er det bare en nærfeltkomponent i x-retning på hvilken som helst avstand og ingen komponent i langt felt. Spesielt er det ikke noe tverrgående elektrisk eller magnetisk felt.
Kommentarer
- men i prinsippet kan punktet P være så langt vi vil …
- Ja, men det blir ingen EM-bølge som sendes ut i x-retning fordi dette er retningen på ladningssvingningen. Du må også bruke forsinkede potensialer for det elektriske feltet der.
- Men hvorfor bølgen ikke vil sendes ut langs x-aksen.
- Svaret ditt er ikke feil, men det gjør jeg ikke tror argumentet ditt er riktig fordi det ikke er noe i spørsmålet som antyder at P er i nær- eller fjernfeltet.
- @ZeroTheHero – Uavhengig av avstand forfaller nærfeltet (elektrisk og magnetisk) som $ 1 / r ^ 2 $ og det fjerne feltet, som tilsvarer forplantende elektromagnetiske felt, forfaller som $ 1 / r $. Hvis du ser på det elektriske feltet avledet fra Lienard-Wiechert-potensialet til en punktladning som beveger seg (akselererer) i x-retning, er det bare en nærfeltkomponent i x-retning på hvilken som helst avstand og ingen fjernfeltkomponent. (Se Wikipedia) Spesielt er det ikke noe tverrgående elektrisk eller magnetisk felt. Dette svarer på spørsmålet om OP!
Svar
Hvis jeg har forstått geometrien din riktig, kan du ha en forvirring rundt språket.
Systemet du beskriver, avgir ikke «elektromagnetisk stråling » langs bevegelsesaksen. Det er det som vanligvis er ment når folk snakker om «elektromagnetiske bølger»: «bølgene» påkaller noe som kan bevege seg langt fra kilden.
Ja, det endres E (langs aksen) og B (rundt akse) -felt der, men de er ikke det folk mener når de refererer til «elektromagnetisk stråling»: de er ikke radio, lys osv.
Formelt sett er dette fordi feltene lengst faller av som $ 1 / r ^ 2 $, noe som igjen skjer fordi de bare skyldes kildepartikkelen.
Når felt opprettes i riktig EM-bølgekonfigurasjon, forsterkes de selv: feltene på avstand er hentet, og dermed styrket, av felt på avstand, så de faller bare av som $ 1 / r $, dermed reise gjennom ledig plass.Det er det vi kaller stråling, og utgjør den vanlige ideen om elektromagnetiske bølger.