Elektromagnetiska vågor

Kurs: F0005T Förkunskaper: Harmonisk våg, Fysikaliska samband och Maxwells ekvationer

---

En elektromagnetisk våg består av ett oscillerande elektriskt och ett oscillerande magnetiskt fält, vinkelräta mot varandra och mot utbredningsriktningen. Till skillnad från mekaniska vågor kräver den inget medium, och i vakuum utbreder den sig med ljushastigheten $c$.

1. Fältens orientering

De två fälten står vinkelrätt mot varandra, och vågen går åt det håll deras kryssprodukt pekar:

$$\vec{E}\times \vec{B}$$

Lägger vi utbredningen längs $x$-axeln har $\vec{E}$ bara en $y$-komposant och $\vec{B}$ bara en $z$-komposant — de svänger i takt, i var sitt plan.

---

2. Ljushastigheten

I vakuum går vågen med

$$c=299792km/s$$

Fysika: Te

Hastigheten är så stor att den blir ett praktiskt längdmått i astronomin: avståndet uttrycks i den tid ljuset behöver för att tillryggalägga det.

Sträcka	Gångtid för ljuset
Jorden–månen	$1,3$ ljussekunder
Jorden–solen	$8$ ljusminuter
Jorden–Mars	$12,7$ ljusminuter
Jorden–Alpha Centauri	$4,4$ ljusår
Jorden–Vintergatans bortre kant	$52000$ ljusår

---

3. Det elektromagnetiska spektrumet

Samma slags våg täcker allt från radiovågor via mikrovågor, infrarött, synligt ljus och ultraviolett till röntgen- och gammastrålning — det är bara våglängden som skiljer dem åt.

Det synliga fönstret är smalt, och färgerna ligger i våglängdsordning:

Våglängd	Färg
$400$–$440\mathrm{nm}$	Violett
$440$–$480\mathrm{nm}$	Blå
$480$–$560\mathrm{nm}$	Grön
$560$–$590\mathrm{nm}$	Gul
$590$–$630\mathrm{nm}$	Orange
$630$–$700\mathrm{nm}$	Röd

Läsning

• 32.1 Maxwell’s Equations and Electromagnetic Waves
• 32.2 Plane Electromagnetic Waves and the Speed of Light
• 32.3 Sinusoidal Electromagnetic Waves

Se även

• Harmonisk våg
• Brytningsindex
• Polarisation
• Vågrörelse
• Fysikaliska samband och Maxwells ekvationer

Resurser

• Wikipedia: Elektromagnetisk strålning
• NASA: Tour of the Electromagnetic Spectrum

---

← Dopplereffekt · F0005T · Brytningsindex →