2. Электромагнитные волны.

Рассмотрим плоское электромагнитное поле, в котором вектор электрического поля Е направлен вдоль оси и зависит только от одной координаты X. Вектор напряженности магн. поля H напр. вдоль оси Y и тоже зависит только от X. Уравнения Максвелла в этом случае упрощаются и имеют вид:

где - относительная магнитная проницаемость среды, _- магнитная постоянная, - относительная диэлектрическая проницаемость среды, _ - электрическая постоянная.

В результате дифференцирования одного из них, например первого по X, а второго по t, мы можем исключить H и получим:

П олученное уравнение (1) представляет собой дифференциальное уравнение электрической волны, распространяющейся вдоль оси X с фазовой скоростью (2) . Аналогично для магнитной волны:

Максвелл обозначил величину

Решением диффернц. Уравнений (1) и (3) будут выражения, являющиеся уравнениями плоской электрической и магнитной волны, вида: E=E₀cos(t-kr), H=H₀cos(t-kr), где k – волновой вектор, рваный k=kn, k=2/ или в комплексном виде E(x,t)=E₀e^i(t-kx), H(x,t)=H₀e^i(t-kx).

А поскольку, согласно Максвеллу, переменное электр. поле явл. причиной возникновения перем. магн. поля и наоборот, то в пр-ве возникает плоская э/м волна, распространяющаяся в направлении X с фазовой скоростью v=1/sqrt().

М аксвелл предположил, что сет представляет собой одну разновидность э/м волн, и проверил свое предположение, сравнив скорость света, определенную по методу Физо, с константой C, вычисленной по э/м измерениям. Обе цифры совпали с точностью до тысячных долей процента. Между векторами E и H сущ. простая связь: sqrt (_··sqrt (_поучившее название фазового отношения. Таким образом для э/м волны имеем совокупность связанных векторов, распространяющихся волнообразно с общей скоростью v=c/sqrt (). Взаимное расположение трех векторов соотв. правовинтовому расположению векторов (рисунок слева).

С учетом приведенных выше формул э/м волну в диэлектрике можно представить в виде показанном справа.

Для световой (э/м) волны, распространяющейся в оптической среде вводится понятие относительного коэффициента преломления среды: n=v_B/v, где n - отн. коэф. преломл. среды., v_В – скорость свет в вакууме, v – скорость света в среде; а т.к. v_B=c, и v=c/sqrt (), то n=sqrt (). При этом необх. Учитывать, что для большинства оптических сред  и для них n=sqrt (). Следует также учесть, что значение  в последней формуле должно быть определенно на высоких частотах (10¹⁴-10¹⁵ Гц). Установлено, что ускоренное движение электрических зарядов определяется вектором E, поэтому вектор E назвали световым вектором и плоскость его колебаний плоскостью колебаний светового вектора. Плоскость перпендикулярную плоскости колебаний светового вектора, навали плоскостью поляризации. Таким образом плоскость поляризации совпадает с плоскостью колебание вектора H.