電磁波理論とは何ですか？

電磁波理論として知られる概念は、ジェームズ・クラーク・マックスウェルとハインリッヒ・ヘルツの研究に由来します。 Maxwellが仮定した電気方程式と磁気方程式によれば、電磁場は構造と作用の両方で波に似ています。 電磁波は光の速度の測定と一致し、光自体を電磁波にします。

電界は空間的に変化し、時間的に変化する磁場を生成します。 同様に、磁場も電場に対して同じことを行い、2つの概念が一致して動作するようにします。 一緒に2つのフィールドが振動し、電磁波を作成します。

電磁波理論の物理的性質は、電気力学の形を取ります。 理論のこの側面は、同じ空間に存在する電磁場がベクトル場、方向と長さのある波とみなされることを意味します。 そのため、他のベクターフィールドとマージできます。 たとえば、電磁波が分子に衝突すると、その分子内の原子が振動を開始し、独自の電磁波を放出して元の波に影響を与えます。 電磁波理論によれば、これは屈折、速度の変化、または回折、波長の変化を引き起こします。

光は電磁波の一種であるため、理論は、光の振動が他の静電界または磁界の影響を受けないことを決定します。 ただし、クリスタルを通過する光など、特定の外部イベント間の相互作用には影響があります。 電磁波理論によれば、光に影響を与える磁場はファラデー効果を引き起こし、光に影響を与える電場はカー効果を引き起こし、光波の速度を低下させます。

周波数は電磁波理論の非常に重要な側面です。 波の振動は、周波数の単位であるヘルツによって測定されます。 1ヘルツは1秒あたり1振動に相当します。 光の場合のように、電磁波が異なる周波数で波を作成する場合、それはスペクトルと見なされます。

光子と呼ばれるエネルギーの小さな粒子は、電磁放射の基本単位です。 光子が移動すると、波が追従し、粒子に比例した周波数を作成します。 光子は原子に吸収され、その原子が電子を励起します。 電子が十分に高いエネルギーレベルに達すると、核の積極的な引力から逃れます。 電子エネルギーレベルが低下すると、光の光子が放出されます。

電磁波理論は、電荷の加速または磁場の変化が放射線を生成すると述べています。 この放射は、波または粒子のいずれかの形で発生します。 速度、波長、および周波数は、波に関連する要因です。 粒子には、周波数に等しい個別のエネルギーが含まれています。 タイプに関係なく、電磁放射は真空内を光の速度で進みます。 この事実により、アルバート・アインシュタインは相対性理論を確立するようになりました。