1
gdzie przenikalności z indeksem 0 odnoszą się do próżni. Rozwiązaniem różniczkowych równań Maxwella są równania fali biegnącej. Dla fali płaskiej rozchodzącej się w kierunku x równania te mają postać:
E(x,t) = fiosin ( |
~ Tz) |
H{x,t) — H0sin |
(2 |
Równania Maxwella i ich rozwiązanie pozwoliło połączyć pole elektryczne i magnetyczne w jedno pole elektromagnetyczne i pokazało bezpośredni związek tego pola ze światłem.
Promieniowanie elektromagnetyczne, choć jest falą, jak wynika z równań Maxwella, jest równocześnie strumieniem kwantów - fotonów. Im mniejsza długość fali, tym bardziej ujawnia się cząsteczkowa natura promieniowania elektromagnetycznego. Energia kwantu zależy od długości fali zgodnie ze wzorem:
Fale harmoniczne opisuje się poprzez zestaw zmiennych: częstotliwość, pulsacja, długość fali, amplituda fali, okres oraz faza.
Fala harmoniczna
SD
Fala harmoniczna
Najprostszym rodzajem fali jest fala harmoniczna biegnąca, zwana też falą sinusoidalną, rozchodząca się w ośrodku jednowymiarowym (np. lince).
Równanie harmonicznej fali płaskiej
Równanie fali harmonicznej płaskiej ma postać: