¿Por qué oscilar las ondas electromagnéticas?

Question

He estado considerando esta pregunta, y encontrado que muchas personas preguntando lo mismo (o algo similar) en línea, pero ninguna de las respuestas parece que el punto esencial o, al menos, yo no era capaz de dar sentido a ellos en ese sentido. Estoy buscando un laico-explicación fácil.

Voy a copiar la exposición más clara de esta pregunta he encontrado, desde aquí:

¿Qué es lo que hace que una onda electromagnética a oscilar? I. e. ¿cuál es el medio que limita y tira de nuevo de un lado a otro?

Descontando las ondas de presión de sonido, ya que empuje hacia atrás y hacia delante a través del aire, otras olas, con amplitud, necesito algo para contenerlos. Por ejemplo, las ondas en el agua está limitada por la tensión de la superficie y de la gravedad, por lo que al final de la "up" la gravedad y la tensión superficial de tirar el agua plana tirar de ella hacia abajo y viceversa, al final de la "abajo".

Entonces, ¿qué está haciendo eso con la luz visible, los rayos gamma, microondas, etc.? Lo que extrae su energía de ida y vuelta provocando a oscilar?

Una de las respuestas que hay que afirmó que "El campo eléctrico, se restringe el campo magnético y viceversa." ¿Es esto cierto? Yo no veo a nadie más haciendo un reclamo similar.

---

El de arriba resume bastante bien mi pregunta, pero para la integridad en sí, incluyo a continuación las referencias a algunos relacionados con los hilos que he encontrado:

Este chico me preguntó: "¿los fotones oscilar?". Las respuestas se explica muy bien cómo su concepción de los fotones fue incorrecta, pero no aclarar su pregunta de por qué las formas de onda.

Alguien preguntó una bonita pregunta similar en reddit: "¿por Qué los fotones oscilar?", la adición de "no entiendo lo que hace pivotar hacia adelante y hacia atrás." -- de nuevo, la respuesta se explica que los fotones no son realmente "partículas de luz", y no oscilan, pero de nuevo sin respuesta satisfactoria a los "por qué" pregunta fue incluida.

Finalmente, esta página tiene una gran applet demuestra el principio básico de cómo las alteraciones en una de las encargadas de propagar a los cercanos. La oscilación es proporcionada por un muelle para fines de ilustración. El texto, naturalmente, se plantea la pregunta: "Sí, que todo tiene sentido, pero no esperes que me lleva a creer que las partículas tan pequeñas como los electrones están conectados a las fuentes. Cómo es [la primera] electrones hecho wiggle-quiero decir, ¿cómo es su velocidad o dirección del movimiento que ha cambiado?" -- pero yo no podía encontrar la respuesta en las páginas siguientes.

EDIT: hice hincapié en algunos pasajes de arriba para dejar claro que yo no estoy suponiendo que el EM campo se mueve en el espacio (me doy cuenta de lo que está cambiando es la amplitud a lo largo del tiempo), y que lo que estoy preguntando es, de hecho, la cita de Bjorn Wesen la respuesta, "¿por qué el origen de la amplitud de la oscilación en el primer lugar".

Answer 1

Las ondas electromagnéticas son producidas por el cambio (tiempo variable) eléctrica y/o campos magnéticos, es malo para la imagen del campo eléctrico que se extiende en una dirección y luego una partícula o algo más tirando hacia atrás y obligándolo a moverse en otra dirección.

Este ejemplo es más apropiado, tome las ondas de radio, estos son emitidos por la rápida aceleración de los cargos a través de una fuerte corriente eléctrica alterna en una antena/conductor. La rápida aceleración de electrones, es decir, la corriente alterna induce un tiempo dependiente de campo magnético a una cierta distancia, un campo magnético cambiante tiene una virtud de la inducción de un campo eléctrico, ya que la magnitud del campo magnético cambia con el tiempo, también lo hace el valor del campo eléctrico, el proceso se repite y la onda se propaga hacia delante por la alternancia de la producción de los campos de una después de la otra.

Esta autosuficiencia de las ondas electromagnéticas también les permite propagar en el vacío y en ausencia de cualquier palpable medio. Podría ser, además, más fácil percibir la propagación si no la imagen de electrones u otras partículas en movimiento en cualquier medio, como no, en realidad, sólo imaginar una variación en el tiempo y no en el espacio.

Explicación de como es requerido por los comentarios : Cuando digo los campos de generar cada uno de los otros una después de la otra que no quiere decir que un campo se colapsa y forma a los otros ! Me estaba refiriendo a la continuidad de campo de la generación de una después de la otra, y que cada campo es una causa para la thr otros.

Answer 2

Esta es una excelente pregunta! Creo que la confusión general que surge de las descripciones de la EM fenómeno en una multitud de niveles de comprensión, al mismo tiempo, cada uno con el apoyo de la semántica.

En el bajo nivel de la teoría cuántica de campos, existen correlaciones (4D) en el campo de fotones, entre cargadas eléctricamente fermiones (como los electrones y los quarks), y estos son siempre enviados y recibidos por algo. Soy reacio a usar las palabras "virtual fotones", pero esto es donde la terminología proviene.

Cuando la distancia entre la fuente y el receptor es grande, debido a la interferencia, el único superviviente de la contribución de estos (cuando se combina desde la derecha de la fuente, ver más abajo) se parece a la distribución de un clásico "fotón" con una longitud de onda/de la frecuencia a la velocidad de la luz y todo eso. Si se mira muy de cerca en su lugar, usted verá un montón de extraños campo de las correlaciones entre los acusados de fermiones que definitivamente no se ven bien y oscilante (y no se propagan a la velocidad de la luz).

Así, se podría decir que el "E/B los campos que se entremezclan y crean uno al otro", o el elástico analogías, son formas útiles para interpretar las matemáticas que realmente surge a partir de los acontecimientos que son fundamentalmente entendido a trabajar en un nivel más detallado.

Para aclarar otra parte de su pregunta - "¿qué oscila" - la respuesta es que el quantum de amplitud para el envío de campo de las correlaciones que se acumulan los "fotones" oscila en la fuente, y esto afecta el destino. No hay nada de "en medio" que oscila.

Es justo preguntar "¿entonces, por qué el origen de la amplitud de la oscilación en el primer lugar", pero este tiene muchas respuestas, y realmente podría requerir una más pregunta específica. Aproximadamente, pensar fermión electrón) configuraciones del campo que son de una oscilación de la naturaleza.

Tenga cuidado al mezclar los niveles de la vista. Las diversas partes de la física que están buscando tiene que ser descrito en forma compatible si usted está buscando para la intuición.

Answer 3

En términos generales, según mi comprensión. una onda EM se genera de la siguiente manera

imagina un trozo de alambre de puntos de a a B se coloca como este Un-----B cuando se pasa una corriente alterna (tensión +v 0 -v)

Emisión de ondas Eléctricas.

E1: digamos que para el voltaje negativo del valor de pico de la electrónica se concentra en uno de los laterales de alambre, digamos que en el extremo del cable i.e a B debido a la carga desigual de distribución, existen un campo eléctrico máximo emergentes de la a a la B, permite indicar que este campo máximo a ser un + pico de la onda eléctrica.

E2: digamos que para el voltaje Positivo del valor de pico de la electrónica se concentra en el otro lado del alambre, digamos que en el extremo del cable i.e en Un debido a la carga desigual de distribución, existen un campo eléctrico máximo emergentes de la B a la A, permite indicar que este campo máximo a ser un pico de la onda eléctrica.

E3: cuando el voltaje está a 0 no existe ningún campo eléctrico. el electrón no puede estar específicamente concentrados en cualquier lugar. así que no hay salidas de no polaridad por lo tanto el campo es 0.

Emisión de ondas Magnéticas. (suponiendo que: u saber cómo un campo magnético efecto se observa cuando un electrón se mueve si no, búscalo en google. es un gran tema a tratar aquí.)

H1: digamos que para el voltaje negativo del valor de pico de la electrónica se concentra en uno de los laterales de alambre, digamos que en el extremo del cable i.e a B yo.e el electrón momento está a punto de comenzar a otro lado ahora yo.correo electrónica de la velocidad es min en este punto, así que no hay salidas min campo magnético y max E1 (como se indica más arriba)

H2: digamos que para el voltaje Positivo del valor de pico de la electrónica se concentra en el otro lado del alambre, digamos que en el extremo del cable i.e en Un yo.e aquí también el electrón momento está a punto de comenzar a otro extremo, aquí también la electrónica de la velocidad es min en este punto, así que no hay salidas min campo magnético y max E2 (como se indica más arriba )

H3: digamos que para el voltaje en el medio, la de los electrones en el alambre tiene una considerable velocidad que yo.e tiene una considerable cantidad máxima de flujo de corriente. por lo tanto, debido a este movimiento de electrones, no se establece un campo magnético máximo . yo.e aquí el campo también existe en menor velocidad del electrón, pero obtiene el máximo como el actual es de máx. aquí el campo eléctrico es de 0.

aquí el campo magnético generado es como tus dedos de la mano izquierda . yo.e si coloca el pulgar en el momento de electrones dirección que yo.e si el electrón viaja de B a a, a continuación, los dedos turno en contra de las agujas del reloj dirección y la dirección de campo alrededor del alambre digamos que esta dirección + valor de pico de campo y para otro momento me.e de la a a la B de obtener reloj sabia dirección digamos que -ve pico de H campo

este punto determinado de campo máximo , en general se produce en la fase de exactamente 90 grados a la del campo Eléctrico i.e H variación del campo está en fase con la corriente de fase y la de campo eléctrico se encuentra en la fase de la tensión de fase.

en el espacio de este corte de campos eléctricos y magnéticos también es de 90 grados uno del otro yo.e, como en forma de L '_' -> campo eléctrico '|' -> campo magnético yo.e campo magnético cortes campo eléctrico exactamente perpendicular a la misma ..

cuando toda esta imagen se mantiene en la fase de tiempo y espacio de la cuadratura de dados en A. C de entrada usted puede conseguir la imagen de las oscilaciones de los campos. espero que esta ayuda :)