Energia przenoszona przez fale elektromagnetyczne

Gęstość energii odpowiadająca polom elektrycznym i magnetycznym fali elektromagnetycznej jest proporcjonalna do kwadratu odpowiednich wielkości pola.

Zatem całkowita gęstość energii jest równa sumie gęstości energii obu pól. Korzystając z relacji między polami, wyrażenie na gęstość energii pokazuje, że energia wynikająca z poszczególnych pól jest równa, a całkowita gęstość energii jest dwukrotnie większa niż gęstość energii spowodowana pojedynczym polem.

Rozważmy teraz obszar prostopadły do kierunku propagacji. Można określić przebytą odległość i energię przechodzącą przez objętość w niewielkim odstępie czasu ze względu na czoło fali.

Na tej podstawie można uzyskać przepływ energii na jednostkę powierzchni w jednostce czasu, czyli strumień energii.

Ogólnie rzecz biorąc, strumień energii jest definiowany jako iloczyn krzyżowy pól elektrycznych i magnetycznych. Wielkość ta jest znana jako wektor Poyntinga.

Jest skierowany wzdłuż rozchodzenia się fali elektromagnetycznej, a jego wielkość określa szybkość przepływu energii.