Электрическое поле имеет источники – заряды.

Таким образом, электрическое поле может возникнуть по двум причинам. Во-первых, его источником являются электрические заряды, как сторонние, так и связанные (уравнение 4). Во-вторых, поле образуется всегда, когда во времени меняется магнитное поле (закон электромагнитной индукции Фарадея – уравнение 1).

Магнитное поле возбуждается либо движущимися электрическими зарядами (электрическими токами), либо переменными электрическими полями, либо тем и другим одновременно (уравнение 2).

Из уравнений Максвелла следует вывод: электромагнитное поле способно существовать самостоятельно – без электрических зарядов и токов. При этом изменение его состояния имеет волновой характер. Такие поля называют электромагнитными волнами. В вакууме они всегда распространяются со скоростью, равной скорости света с.

Свойства электромагнитных волн

1. Векторы и всегда колеблются в одинаковых фазах (рис. 1.1). Между мгновенными значениями Е и В в любой точке существует определенная связь, а именно . Векторы и ( ) одновременно достигают максимума, одновременно обращаются в нуль и т.д.;

2. Векторы , и (скорость волны) взаимно перпендикулярны и образуют правовинтовую систему. Т.е. электромагнитные волны поперечные.

3. Скорость распространения волн в непроводящей нейтральной неферромагнитной среде

, где (1.1)

- показатель преломления среды. Показывает во сколько раз скорость света в веществе меньше скорости света в вакууме.

4. Волны переносят энергию.

Рис. 1.1. Мгновенная «фотография» электромагнитной волны

Спектр электромагнитных волн представлен на рис. 1.2.

Рис. 1.2. спектр электромагнитных волн

Связь длины волны и частоты:

Видимый свет – электромагнитные волны в диапазоне длин волн