Решения системы уравнений электродинамики приводит к волновым дифференциальным уравнениям для напряженостей электрического
и магнитного
полей.
Эти уравнения дают два
одинаковых волновых решения.Электрическая и магнитная волна лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях и
синфазны.
Но если компоненты электромагнитной волны синфазны, то возникает вопрос: а возможно ли вообще существование электромагнитных волн?
Ведь распространение колебаний в пространстве возможно лишь в том случае, если существует механизм передачи возбуждения из одной точки среды в другую.В упругих средах этот механизм обусловлен
упругостью (взаимодействием молекул) среды.В вакууме механизмом близкодействия может быть лишь переход энергии электрических колебаний в энергию магнитных колебаний в
соседней точке пространства и наоборот.
Но если колебания синфазны, то такое
электромагнитное "зацепление" между точками пространства отсутствует, что исключает возможность распространения электромагнитных колебаний.То есть синфазная электромагнитная волна
не может быть бегущей.
Интересный парадокс получается не правда ли?
Если магнитная и электрическая компоненты ЭМВ синфазны, то в любой точке пространства электрическая и магнитная энергия не переходят друг в друга, а возникают и исчезают
одновременно.При этом плотность потока электромагнитной энергии (модуль вектора Умова-Пойнтинга) в каждой точке волнового пространства пульсирует по гармоническому закону.
Не нарушается ли здесь закон сохранения энергии?