Velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche

Le onde elettromagnetiche sono coerenti con la legge di Ampere.

Si consideri un fronte d'onda piano che viaggia nella direzione +x. Su di esso, si consideri un rettangolo nel piano xz, con un vettore area nella direzione +y.

L'integrazione viene eseguita in senso antiorario attorno al rettangolo.

Il campo magnetico è nullo o perpendicolare agli elementi di lunghezza, ad eccezione della lunghezza "RS", dove il campo è parallelo e contribuisce all'integrale.

Implica che anche il lato destro della legge di Ampere deve essere diverso da zero. Pertanto, il campo elettrico deve avere una componente y in grado di fornire una derivata temporale diversa da zero del flusso elettrico.

Stabilisce inoltre che i campi elettrici e magnetici devono essere reciprocamente perpendicolari.

Il flusso elettrico aumenta fino a un valore positivo nel tempo "dt". La velocità di variazione del flusso elettrico può essere sostituita nella legge di Ampere.

Poiché le onde elettromagnetiche sono coerenti con tutte le equazioni di Maxwell, l'espressione ottenuta viene confrontata con l'espressione derivata utilizzando la legge di Faraday, che fornisce la velocità di propagazione dell'onda nel vuoto.

Sostituendo i valori di permeabilità e permittività, la velocità di propagazione è uguale alla velocità della luce.