電磁波とは、進行方向に対して、垂直に変化する電場と磁場の.波.のことです。
なお、電磁波は、媒質のない横波です。また、電磁波の速度は、光の速度です。
例えば、電流の大きさを変化させて、直線に流れる電流が作る磁場を以下のように変化させたとします。円の線は、磁力線です。
青色のベクトルは、適当な線上における磁場の強さの振動の中心からの変位です。
このとき、磁力線の広がる方向と、磁場の変化の方向に対して、垂直方向に電場が現れます。その電場の強さを赤色のベクトルで表しています。
上記の青色と赤色のベクトルで示した磁場と電場が電磁波です。
電場と磁場の変化の伝搬が分かるほど、電場と磁場の強さを高速に変化させると、以下のようになります。
電磁波が.波.であることをより直感的に捉えられました。このとき、電場と磁場の強さの変化の.波.の速度は、光の速度です。
なお、上記では、磁場の変化に対して、電場が現れると説明しましたが、電場の変化に対しても磁場が現れます。電場と磁場の変化は、上記のように対になっています。
例えば、平行板コンデンサーの電極板を以下のように広げて、電極板間の電圧を変化させて、電場を変化させると、以下のように電磁波が発生します。
円状の線は、電気力線です。赤色のベクトルは、適当な線上における電場の強さの振動の中心からの変位です。
このとき、電気力線の広がる方向と、電場の変化の方向に対して、垂直方向に磁場が現れます。その磁場の強さを青色のベクトルで表しています。
上記から分かるように、電磁波の広がり方は、電気力線、もしくは、磁力線の広がり方と同じです。
また、電気力線の数や磁力線の数に比例して、電磁波は減衰します。例えば、電気力線の数が半分になれば、電磁波の振幅も半分になります。
光も電磁波なので、真空の電磁波の速度は、真空の光の速度と同じです。
同様に、物質中の電磁波の速度も同じ物質中の光の速度と同じです。