Valovni hribi in doline

Nihajoči naboj znotraj črnega kroga povzroči val, ki se razširja stran od izvira. Val je sestavljen iz valovnih hribov in dolin, ki se širijo od izvora in predstavljajo območja močnega električnega polja.


V 19. stoletju so odkrili, da gibajoči naboj povzroča elektromagnetne valove. Hitri nihajoči nabiti delci (kot so elektroni v atomu) povzročajo vidno svetlobo, medtem ko počasi oscilirajoči naboji (kot so tisti v anteni) povzročajo nastanek radijskih valov. Čeprav se valovi z različnimi frekvencami ob stiku s snovjo različno odzivajo, je njihovo širjenje po prostoru precej podobno.  Ukvarjali se bomo s temi podobnostmi.  Ponovni zagon. Čas je v s.

Elektromagnetni valovi imajo območja z visoko in nizko jakostjo električnega polja, podobno kot ima zvočno valovanje območja visokega in nizkega pritiska.  Analogija med elektromagnetnim in zvočnim valovanjem je sicer koristna, vendar ne ustreza povsem.  Ta animacija prikazuje eno od takih analogij.  Nihajoči naboj znotraj črnega kroga povzroči val, ki se razširja stran od izvira.  Val je sestavljen iz valovnih hribov in dolin, ki se širijo od izvora in predstavljajo območja močnega električnega polja.  Valovne doline so tudi območja močnega električnega polja, ker so usmerjene v nasprotno stran kot valovni hribi. Pri razširjanju od izvira amplituda valov upada, kar lahko lepo razberemo iz desnega roba animacije (rdeče valovanje). 

Elektromagnetno valovanje je drugačno kot zvočno, česar pa iz te animacije ne moremo razbrati. Zvok potrebuje sredstvo, po katerem se bo lahko razširjal, medtem ko ga elektromagnetno valovanje ne potrebuje, širi se lahko tudi po vakumu. še več, električno polje ne more razširjati energije brez komplementarnega magnetnega polja.  Magnetno polje v povezavi z elektromagnetnim valom, je pravokotno na električno polje in v zgornji animaciji ni prikazano.  Lepše rečeno, vektorji E so pravokotni na vektorje B.Valovna dolžina, frekvenca in amplituda jakosti električnega polja so pravilno prikazani, s čimer se nam zastavita naslednji vprašanji:

  • Ali sta frekvenca in perioda elektromagnetnega vala odvisni od oddaljenosti od izvira?

  • Kako je amplituda jakosti električnega polja odvisna od oddaljenosti od izvora?