電磁波の図について

電磁波について調べると以下の二種類のどちらかの図が出てきますが、正しい図は前者（上）ですよね。

http://www.ibn-jp.com/images/gurahu.jpg

http://www.ecologa.co.jp/images/image_43.gif

また、以下の図も見つけたのですが、これも間違いですよね。

http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/k3dennji …

円で表すなら、このページの下図（上図ではなく）のようにすべきではありませんか？
http://folomy.jp/heart/img.php?filename=t_24809_ …

No.4 ベストアンサー 回答者： Fuhaima 回答日時： 2013/10/16 14:51

貴殿の認識で正しいです。

ただし、それは真空中を伝播する場合で、ガスや物質の中を伝播する場合は両者の位相はずれ始め、位相差が出てきて、正しくないと認識されている図に近づいていきます。
ですので、どんな場合でも電磁波はこうだというわけではないので注意してください。

なお、別の方の回答に正確さを欠く記述があるのでマクスウェル方程式の性質について言うと、

電場もしくは磁場の空間変化（時間を止めてみたときの波形から）
　＝磁場もしくは電場の時間変化（ある場所での時間ごとの値から）

正弦波の場合、空間変化も時間変化も正弦波なので区別がつきにくいですが、意味合いは全く違います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2013/10/17 19:54

No.5 回答者： foomufoomu 回答日時： 2013/10/17 21:52

どの図も間違いとは言い切れません。

電界、磁界の大きさを表した図なら、1番目のリンクが正しいですが、
エネルギーの大きさを表した図なら、電界では 大きさで決まるのに対し、磁界では 速度で決まるので、両者の位相が90度ずれて、2番目のリンクの図（および類似の図）になります。
2番目のリンクの図のように電界、磁界を丸で表わすのは、電波の伝わる理由(媒体がないのに電波が使わるのはなぜか)を説明する場合が多く、そのときは電界、磁界の大きさでなく、それらが持つエネルギーが重要になります。
(3番目のリンクの上の図だけは、見たことがないですが。。。)

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2013/11/28 11:09

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2013/10/16 14:47

どうでもいいとこですが

誤 By = -(1/c)F(z-ct)
正 By = (1/c)F(z-ct)

符号を間違えました(^^;

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2013/11/28 11:10

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2013/10/16 13:38

>正しい図は前者（上）ですよね。

で合ってます。


例えば、電磁波が z軸方向に進むとして

Ex = F(z-ct)、Ey=0, Ez=0

とすると、マックスウェルの方程式

rotE + ∂B/∂t=0

から

∂By/∂t = - F'(z-ct), ∂Bx/∂t = 0, ∂Bz/∂t=0

なので

By = -(1/c)F(z-ct)

つまり、電場と磁場は位置的にも時間的にも、方向が異なる以外は「全く同じ形」になります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2013/10/17 19:54

No.1 回答者： he-goshite- 回答日時： 2013/10/16 10:24

folomyの図についてです。

　
電界と磁界の関係は，
「電界の最も強い瞬間に磁界が最も強くなる」のではありません。
「電界の変化の速さが最大の瞬間に磁界の強さが最大になる」のです。
下の図の表現は間違いです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2013/10/17 19:53