平面电磁波 I

考虑一个 xyz 坐标系，其被一个平行于 yz 平面的平面划分为两个不同的区域。

左侧存在沿 +y 和 +z 方向的均匀电场和磁场，而右侧无场。

这个边界平面称为波阵面，它以恒定速度沿 +x 方向传播。

在任何时刻，电场和磁场在垂直于传播方向的平面上均匀分布的这种波称为平面波。

这些波满足麦克斯韦方程组。考虑一个矩形高斯盒子。

由于电场沿 y 方向，因此沿 x 方向和 z 方向的表面的电通量为零。

对于上表面，通量与下表面相反，导致净通量为零。

由于该盒子内部不包含任何电荷，因此电通量和磁通量均为零。

因此，高斯定律适用于电磁辐射。

因此，电场和磁场矢量相互垂直，并且都垂直于传播方向，表现出横波特性。