Я понимаю, что электромагнитные волны представляют собой колеблющиеся электрические и магнитные поля. Но не означает ли это, что сама волна содержит заряженные частицы, генерирующие поля?
Нет. Электромагнитная волна — это возмущение в электромагнитном поле , содержащее электрическое поле, изменяющееся во времени, сопровождаемое магнитным полем, меняющимся во времени, и возмущение распространяется. Когда возмущение проходит мимо, ничего не остается, а внутри возмущения поля (того, что мы называем волной) в любое время нет заряженных частиц или маленьких магнитов.
Это зависит. Электромагнитные волны возможны в вакууме и довольно многочисленны. Они не связаны с зарядом или распределением тока. В прозрачной среде, такой как стекло, электромагнитные волны содержат заряды, которые при синхронном движении вносят свой вклад в характер волн. Плазменные волны и поляритоны поверхностной плазмы также содержат заряды.
Нет. Электромагнитные волны на самом деле ничего не «содержат». Классически вы можете описать их как возмущения электрического и магнитного полей в пространстве, которые находятся в определенном соотношении (например: они удовлетворяют уравнениям Максвелла и уравнению Даламбера, также известному как волновое уравнение). Электромагнитная волна может быть описана как один (или несколько) фотонов в квантовом подходе. В любом случае, они не содержат электронов. Однако они взаимодействуют с электронами: электрическое поле волны действует на электроны с силой, и если они движутся, они будут испытывать силу Лоренца из-за магнитного поля волны.
Канонический ответ — нет : электромагнитное поле само по себе является разновидностью материи, отличной от того, что мы обычно воспринимаем как материю в терминах частиц, таких как электроны, протоны и т. д.
Эфир
Упомянутая выше современная точка зрения не всегда была общепринятой: было много попыток моделировать электромагнитные волны как движения особой субстанции, называемой Светоносным эфиром или просто эфиром, что уподобляло бы эти волны волнам в воде. Популярную дискуссию можно найти, например, в книге Жюля Верна « С Земли на Луну» (или «Вокруг Луны» — не помню, какую именно, просто я был ошарашен, прочитав ее как серьезную дискуссию).
Вакуумная поляризация
@akhmeteli в комментариях указал, что в КТП труднее отличить электромагнитное поле от электронов:
Содержат ли электромагнитные волны электроны? Ну, это может быть с натяжкой, но, вероятно, можно дать утвердительный ответ, ссылаясь на поляризацию вакуума.
Поляризация среды
Наконец, если электромагнитная волна распространяется в среде, она вызывает поляризацию (в простейшем случае представленную диэлектрической проницаемостью
), что связано с дополнительным полем, создаваемым электронами, смещаемыми полем. Опять же, строго говоря, поле не содержит электронов, но они часто неразделимы.
Как ни странно, они не содержат электронов, а на самом деле состоят из фотонов — даже тех волн, которые не имеют частоту, известную нам как видимый свет.
Вот источник из Nasa.gov -
. _
Каждое тело выше нуля Кельвина излучает фотоны. Электромагнитное излучение представляет собой сумму всех фотонов, испускаемых возбужденными субатомными частицами. В основном это тепловое излучение.
Электромагнитные волны представляют собой особую форму электромагнитного излучения. Синхронное и периодическое ускорение электронов на поверхности проводника приводит к излучению поляризованных фотонов. Это излучение имеет периодический максимум фотонов — это распространяющаяся волна.
Дело в том, что каждый фотон является неделимой частицей, движется в вакууме с одной и той же скоростью c и имеет осциллирующую составляющую электрического поля и осциллирующую составляющую магнитного поля. Фотоны поддерживают себя своими колеблющимися полями. Им не нужна никакая среда для существования. Наоборот, всякая материя на пути фотона приводит к поглощению фотона субатомными частицами.
Чарли
Офек Гиллон
Ахметели
Анна В
Ахметели
Qмеханик