物理学２ A 第 11 講： 120120 電磁波
変位電流の発見
Æ
波動方程式Æ
大発見： 光＝電磁波マクスウェルはどうやって変位電流を発見したか？
(4) 式で変位電流がない場合：両辺に▽• を作用させる。
したがって右辺もまたゼロ
Æ
ところが電荷の保存則を使えば： のはず。これを
(1)
式を使って書き直すととなるから、変位電流が存在して、 を打ち消せば矛盾はなくなる。
マクスウェルの方程式。
1864
年変位電流
電磁波の発生
１）アンテナに高周波交流を流す ２）アンペールの法則で磁場が発生
３）磁場が時間的に変動すれば ファラデーの法則で電場が発生
４）電場が時間的に変動すれば
(
変位電流）アンペール・マクスウェルの法則で 磁場が発生
５）３）に戻って再び電場が発生 以下繰り返し
最初のアンテナ以外は真空（
ρ = i = 0
）で考える。電磁場を揺らせば電磁波が発生する 光 (= 電磁波 ) が飛び出す
電場と磁場
電流
アンテナ
電磁波＝振動電磁場
電磁波発生器：交流電流で振動電磁場を作る
電磁波を作る方法
場は波である .
電場
磁場
波動方程式
c=
光速Æ
光は電磁波の一種電場と磁場が相互に発生することを、数学的に表すと波動方程式になる
電場と磁場はファラデーの法則と
アンペールマクスウェルの法則で結びついている。
（ただし、真空中での電磁波）
k
ポインティングベクトルは単位時間あたり単位面積を通過するエネルギーの流れ
