Onde elettromagnetiche piane I

Si consideri una coordinata xyz divisa in due regioni distinte da un piano parallelo al piano yz.

Un campo elettrico e magnetico uniforme nelle direzioni +y e +z è presente sul lato sinistro, mentre il lato destro è privo di campo.

Questo piano limite, chiamato fronte d'onda, si muove nella direzione +x con una velocità costante.

Tali onde in cui, in ogni istante, i campi sono uniformi su qualsiasi piano perpendicolare alla direzione di propagazione sono chiamate onde piane.

Queste onde soddisfano le equazioni di Maxwell. Consideriamo una scatola gaussiana rettangolare.

Poiché il campo elettrico si trova lungo la direzione y, i flussi elettrici per la superficie lungo la direzione x e la direzione z sono nulli.

Per la superficie superiore, il flusso è opposto alla superficie inferiore, dando un flusso netto pari a zero.

Poiché la scatola non contiene alcuna carica elettrica, il flusso elettrico e magnetico è zero.

Quindi, la legge di Gauss vale per la radiazione elettromagnetica.

Pertanto, i vettori del campo elettrico e magnetico sono perpendicolari tra loro e alla direzione di propagazione, mostrando una natura trasversale.