Наблюдали ли мы непосредственно электрическую составляющую электромагнитных волн?

Да у нас есть. Как объяснили другие ответы, это легко сделать в режиме радио, но за последние пятнадцать лет или около того мы смогли сделать это и для света.

Знаковая публикация здесь

Прямое измерение световых волн. Э. Гулиельмакис и соавт. Наука 305 , 1267 (2004) ; авторский эпринт .

который открыл новые возможности в методе, называемом аттосекундным штрихованием , который позволяет нам видеть такие вещи:

$\qquad$

Слева у вас есть (мягко обработанные) необработанные данные, а справа у вас есть реконструкция электрического поля инфракрасного импульса, которая длится около четырех циклов.

Чтобы измерить это, вы начинаете с газа из атомов неона и ионизируете их одним ультракоротким всплеском УФ-излучения, который длится примерно одну десятую периода инфракрасного излучения. (Для сравнения, длительность импульса,$250\:\mathrm{as}$, относится к одной секунде, как одна секунда к$125$миллионов лет.) Это высвобождает электрон из атома, и это происходит в какой-то точно контролируемой точке инфракрасного импульса. Тогда электрическое поле инфракрасного излучения может оказывать сильное влияние на движение электрона: оно будет вынуждено подниматься и опускаться по мере того, как поле колеблется, но в зависимости от того, когда электрон высвобождается, оно будет накапливаться в другом импульсе, и, следовательно, в другом импульсе. разная конечная энергия. Окончательное измерение энергии электрона в зависимости от относительной задержки между двумя импульсами (вверху слева) ясно показывает следы электрического поля инфракрасного импульса.

Да. Радиоволны представляют собой низкочастотные длинноволновые световые волны. Они водят электроны вверх и вниз по антенне. Радиоприемник обнаруживает изменения напряжения, которые это вызывает, усиливает их и воспроизводит соответствующий звук.

Это зависит от того, что вы подразумеваете под «непосредственно наблюдаемыми зарядами, колеблющимися» и является ли образование стоячей волны существенным.

Используя микроволны, чтобы продемонстрировать, что они могут быть поляризованы, вы можете сделать вывод о направлении колебаний электрического вектора в электромагнитной волне.

Если есть рупорный приемник, а также рупорный передатчик, то простое вращение одного относительно другого приводит к изменению амплитуды принятого сигнала, чтобы показать, что передаваемые микроволны поляризованы.

Это может привести к демонстрации поляризации света с помощью поляроида , который на молекулярном уровне имеет кристаллы, ориентированные параллельно, которые могут образовывать проводящий путь, как стержни для микроволн.

Если вам нужно условие, что демонстрация должна быть для стоячих волн, тогда может пригодиться пара линий Летчера ?

Микроволны (или волны УВЧ) от передатчика$b$направляются по паре параллельных неизолированных проводящих стержней с расстоянием между ними меньше длины волны микроволн и при коротком замыкании ($c$на диаграмме) создают картину стоячей волны, которую можно исследовать, наблюдая либо за узлами напряжения и пучностями, либо за узлами и пучностями тока.
Leybold выпускает превосходную брошюру , описывающую виды экспериментов, которые можно проводить с таким аппаратом.

На радиочастотах вращение FM-дипольной антенны, показывающее изменение мощности сигнала, иллюстрирует поляризацию.
В этом случае, в отличие от микроволновой демонстрации с параллельными металлическими стержнями, отклик максимален, когда диполь ориентирован параллельно электрическому полю.

Колеблющиеся заряды сами производят излучение, но не вдоль своей оси колебаний.

Несложно показать с линейно поляризованным лазерным светом, что рассеянный свет не принимается от материала в направлении(ях) поляризации лазера, а имеет максимум в плоскости, перпендикулярной этим направлениям.

Это свидетельствует о том, что электроны были ускорены в определенном направлении — направлении поляризации электромагнитного поля волны.

Волноводная щелевая линия с пробником и детекторным диодом, подключенная к осциллографу, так называемый измеритель коэффициента стоячей волны (КСВ): https://en.wikipedia.org/wiki/SWR_meter

Да, мы наблюдали, но не для всех электромагнитных волн. Подробный ответ следует из «Планеты и электромагнитные волны». Световые волны или лучи взаимодействуют с электрическими полями электронов в солнечном элементе, вызывая возмущение в электронах, в результате чего вырабатывается электричество. В вольфрамовой лампочке электроны пытаются двигаться на очень близкое расстояние из-за напряжения, и в то же время электрические поля этих электронов отталкивают их. Так высвобождается световая энергия. Энергия света связана только с электрическими полями. Движущиеся электроны имеют магнитные поля. Радиоволны взаимодействуют с магнитными полями движущихся электронов и возмущают движущиеся электроны, вызывая изменения тока. Радиоволны связаны только с магнитными полями. Комбинированной формы волн типа магнитного поля и типа электрического поля с общей длиной волны никем не наблюдалось. В эксперименте Герца случается, что испускаются и световые волны, и радиоволны, но не с общей длиной волны. Некоторые исследователи не считают микроволны электромагнитными волнами, потому что их скорость в вакууме меньше скорости света в вакууме.