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Up 電磁波の位相グラフ 作成: 2017-11-18
更新: 2023-01-05


    電磁波は,位相が電場と磁場の(つい)に表現される波である。
    電磁波の発信源は,電場・磁場が規則的に変化 (振動) する点である。
      注意:振動は,位相の変化であって,媒体(?)の位置変化ではない!

    発信点での,電場 (位相をx軸上に表現)・磁場 (位相をy軸上に表現) の振動単位:

    この位相変化が,隣接伝いで伝わっていく。
    伝播の方向の一つをz軸に表わすと:


    この位相伝播は, 「波」である。
    この波が, 「電磁波」である:


    電磁波の波形の絵図は,3次元である。
    よって,波動表現は,時間軸が加わって4次元になる。
    波動を3次元の絵図に表したければ,電場の伝播だけを抜き出せばよい。
    電場の伝播は磁場の伝播を含蓄するからである。

    電場の伝播だけを抜き出すと:

    これを,つぎのグラフに表す:

    場所zの時間tの電場を E(z,t) で表すと, E(z,t)=(Ex(z,t),0,0) であり,上のグラフは Ex(z,t) のグラフになっている。


    場所z=0での電場の時間的変化は,Ex(0,t) のグラフになる:

Ex(0,t)

    時間t=0では空間に波は現れていないが,以降の波の伝播を逆溯行するとき,つぎの波を潜在させていることになる──これを関数F(z) のグラフとする:

F(z)

    電波は,光速度cで伝わる。
    よって,z=ct の関係にある (z,t) に対し,Ex(z,t)Ex(0,0)=F(0)=0 である。
    したがって,Ex(z,t) のグラフが,つぎのようになる:

場所z固定 Ex(z,t)=Ex(0,tzc)
時間t固定 Ex(z,t)=F(zct)