Электромагнитное поле. Электромагнитные волны

Известно, что явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем в 1831 году. В том же году в Англии родился Джеймс Клерк Максвелл, ставший впоследствии ученым и сделавший важнейшее научное открытие, которое позволило глубже понять сущность электромагнитной индукции.

В 1865 году Максвелл высказал мысль о возможном равноправии полей. Он теоретически доказал свое предположение, создав теорию электромагнитного поля на основе двух постулатов:
Первый постулат: переменное магнитное поле создает в окружающем его пространстве вихревое электрическое поле, линии напряженности которого представляют собой замкнутые линии, охватывающие линии индукции магнитного поля.
Второй постулат: переменное электрическое поле создает в окружающем его пространстве вихревое магнитное поле, линии индукции которого охватывают линии напряженности переменного электрического поля.

Вихревое электрическое и магнитное поля "сцеплены" друг с другом, существуют одновременно и взаимно порождают друг друга.
Совокупность неразрывно связанных друг с другом изменяющихся электрического и магнитного полей представляет собой электромагнитное поле.

Распространяющееся в пространстве периодически изменяющееся электромагнитное поле представляет собой электромагнитную волну.
Причем эти волны могут существовать не только в веществе, но и в вакууме.

Из теории Максвелла вытекает, что электромагнитные волны распространяются от источника электромагнитных колебаний во все стороны с определенной скоростью.
Он чисто математически показал, что скорость распространения электромагнитного поля в вакууме равна скорости света, а в среде эта скорость меньше и зависит от свойств среды согласно формуле:
В связи с тем, что электромагнитные волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме, возникает вопрос: что совершает колебания в электромагнитной волне, иными словами, какие физические величины периодически меняются в ней?

Известно, что количественной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции.
Основной же количественной характеристикой электрического поля служит векторная величина, называемая напряженностью электрического поля, которая обозначается буквой Е.
Напряженность — это физическая векторная величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы действующей на неподвижный пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда.

Векторы напряженности электрического поля и индукции магнитного поля образуют с вектором скорости распространения правовинтовую систему: если головку правого винта расположить в плоскости векторов Е и B и поворачивать ее в направлении от Е к B по кратчайшему пути, то поступательное движение острия винта укажет направ­ление вектора скорости в данный момент времени.

Электромагнитная волна, как и упругая, является носителем энергии, причем перенос энергии совершается в направлении распространения волны.