Płaskie fale elektromagnetyczne I

Rozważmy współrzędną xyz podzieloną na dwa odrębne regiony płaszczyzną równoległą do płaszczyzny yz.

Jednolite pole elektryczne i magnetyczne w kierunkach +y i +z występuje po lewej stronie, podczas gdy prawa strona jest wolna od pola.

Ta płaszczyzna graniczna, zwana czołem fali, porusza się w kierunku +x ze stałą prędkością.

Takie fale, w których w dowolnym momencie pola są jednorodne na dowolnej płaszczyźnie prostopadłej do kierunku rozchodzenia się, nazywane są falami płaskimi.

Fale te spełniają równania Maxwella. Weźmy pod uwagę prostokątne pudełko Gaussa.

Ponieważ pole elektryczne przebiega wzdłuż kierunku y, strumienie elektryczne dla powierzchni wzdłuż kierunku x i z wynoszą zero.

W przypadku górnej powierzchni strumień jest przeciwny do dolnej powierzchni, co daje zerowy strumień netto.

Ponieważ pudełko nie zawiera ładunku elektrycznego, strumień elektryczny i magnetyczny wynosi zero.

Tak więc prawo Gaussa odnosi się do promieniowania elektromagnetycznego.

Dlatego wektory pola elektrycznego i magnetycznego są prostopadłe do siebie i do kierunku rozchodzenia się, co wskazuje na charakter poprzeczny.