نوسان میدان‌ها در موج الکترومغناطیسی

راهنمایی کوتاه: در موج الکترومغناطیسی، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی هم‌فاز و با بسامد یکسان نوسان می‌کنند.

گام‌به‌گام:

1. موج الکترومغناطیسی از دو میدان عمود بر هم تشکیل شده است: میدان الکتریکی (E) و میدان مغناطیسی (B).
2. این دو میدان عمود بر جهت انتشار موج نیز هستند (موج عرضی).
3. در یک موج الکترومغناطیسی تک‌رنگ (تک‌فرکانس)، هر دو میدان با بسامد یکسان نوسان می‌کنند. بسامد آن‌ها برابر با بسامد خود موج است.
4. میدان‌های E و B هم‌فاز هستند. یعنی وقتی یکی در بیشینه‌ی خود است، دیگری نیز در بیشینه‌ی خود است و صفر شدن آن‌ها نیز هم‌زمان اتفاق می‌افتد.
5. دلیل این هم‌فازی و بسامد یکسان، این است که هر میدان، میدان دیگر را تولید می‌کند (طبق معادلات ماکسول). تغییرات میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی تولید می‌کند و برعکس.

پاسخ نهایی: جمله‌ی داده شده نادرست است. در یک موج الکترومغناطیسی، میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی هم‌فاز و با بسامد یکسان نوسان می‌کنند، نه بسامد متفاوت.

مثال مشابه: نور مرئی یک موج الکترومغناطیسی است. در نور قرمز با فرکانس مشخص، هم میدان الکتریکی و هم میدان مغناطیسی با همان فرکانس و هم‌زمان با هم بالا و پایین می‌روند.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: رابطه‌ی بین دامنه‌های میدان الکتریکی و مغناطیسی در خلاء را بررسی کن: $E=cB$ که در آن c سرعت نور است. همچنین می‌توانی نمودار تغییرات E و B بر حسب زمان یا مکان را رسم کنی تا هم‌فازی آن‌ها را ببینی.