Les ondes électromagnétiques planes I

Considérons une coordonnée xyz divisée en deux régions distinctes par un plan parallèle au plan yz.

Un champ électrique et magnétique uniforme dans les directions +y et +z est présent sur le côté gauche, tandis que le côté droit est sans champ.

Ce plan limite, appelé front d’onde, se déplace dans la direction +x avec une vitesse constante.

De telles ondes où, à tout instant, les champs sont uniformes sur tout plan perpendiculaire à la direction de propagation sont appelées ondes planes.

Ces ondes satisfont aux équations de Maxwell. Considérons une boîte gaussienne rectangulaire.

Comme le champ électrique se trouve dans la direction y, les flux électriques pour la surface dans les directions x et z sont nuls.

Pour la surface supérieure, le flux est opposé à la surface inférieure, ce qui donne un flux net nul.

Étant donné que la boîte n’enferme aucune charge électrique, le flux électrique ainsi que le flux magnétique sont nuls.

Ainsi, la loi de Gauss s'applique au rayonnement électromagnétique.

Par conséquent, les vecteurs de champ électrique et magnétique sont perpendiculaires l’un à l’autre et à la direction de propagation, montrant une nature transversale.