În cazul distribuțiilor de curent sau de încărcare directă, care variază lent cu timpul, concluziile ecuațiile lui Maxwell nu diferă de rezultatele acestor ecuații de electricitate și magnetism, care a existat înainte de introducerea Maxwell prejudecată curent. Cu toate acestea, în cazul în care taxele curente sau variază în timp, mai ales în cazul în care se schimbă rapid, la fel ca în cazul, de exemplu, două baloane, în care încărcătura este smulsă de mingea mingea (fig. 351), ecuațiile lui Maxwell au soluții care nu existau anterior.
Luați în considerare un câmp magnetic generat de un curent (să zicem, curentul prin fir). Acum, imaginați-vă că circuitul este rupt. Când reducerea curentului, câmpul magnetic din jurul firului, este de asemenea redusă și, prin urmare, câmpul electric este excitat (conform legii lui Faraday, un câmp magnetic alternativ excită un câmp electric). În cazul în care rata de schimbare a câmpului magnetic este redus, câmpul electric începe să dispară. În conformitate cu reprezentările Domack-svellovskimi nimic altceva se întâmplă: câmpuri electrice și magnetice dispar atunci când se aplică curent la zero, așa cum se credea că câmpul electric alternativ nu are nici un efect.
Cu toate acestea, teoria lui Maxwell că câmpul electric în descompunere excită câmpul magnetic precum și descompunere câmp magnetic excită un câmp electric, iar aceste câmpuri sunt combinate, astfel încât o scădere una dintre aceste alta are loc un pic mai departe de sursă, și ca urmare întregul puls se mișcă în spațiu ca un întreg. Dacă valoarea B egală cu valoarea E și cei doi vectori sunt reciproc perpendiculare, așa cum rezultă din ecuațiile lui Maxwell, pulsul trebuie să fie distribuit în spațiul la o anumită viteză.
Acest puls are toate proprietățile pe care le-am caracterizate anterior o mișcare val. Dacă avem nu unul, ci mai multe impulsuri foarte cauzate, de exemplu, variații de sarcini electrice între cele două bile, cu pulsul cadran poate fi legată de o anumită lungime de undă, adică. E. Distanța dintre crestele adiacente. Impulsuri propaga de la un punct la altul, în același mod ca și un val. Și, cel mai important, în același timp, și-a îndeplinit principiul de bază, și anume principiul superpoziției, deoarece câmpurile electrice și magnetice au proprietăți aditive. Astfel, mișcarea proprietăților electrice și magnetice caracterizate prin impulsuri de undă.
Să considerăm din nou sistemul planetar de particule încărcate (Fig. 352). Conform teoriei lui Maxwell, o particulă încărcată (în particular, de electroni) care se deplasează pe o orbită circulară (ca orice particulă având accelerație) excită o undă electromagnetică. Frecvența undei este egală cu frecvența de rotație a electronului pe orbita sa. Folosind valorile numerice, vom găsi:
τ (timp pentru revoluție completă orbită: perioadă) = 4 * 10 -16 secunde. (23,1)
Din relația dintre frecvență și lungimea de undă au
Viteza = λν (23,3)
Să presupunem, de exemplu, că viteza de propagare a undei este egală cu 3 x 10 10 cm / s. apoi:
λ = 1,2 * 10 -5 cm. (23.5)
Această radiație de lungime de undă ultraviolete, adică. E. Lumina cu o lungime de undă mai scurtă decât cea a luminii violet. (Minim lungime de undă a luminii vizibile este de aproximativ 4 x 10 -5 cm).
Sistemul planetar al particule încărcate radiază unde electromagnetice, t. E. energie Pierderea (valuri transporta pe energie, deoarece acestea sunt în măsură să efectueze lucrările la taxele situate departe de sursa), și, prin urmare, este necesară existența unei suspensii stabile de energie suplimentară din exterior.
Când Maxwell a dat seama că ecuațiile sale admit o soluție, el a calculat viteza cu care unda ar trebui să se propage în spațiu. El scrie:
„Viteza de oscilații transversale ale valurilor în mediul nostru ipotetic calculate din experimentele electromagnetice Kohlrausch și Weber, ca exact la fel ca viteza luminii, calculată de la optice experimente Fizeau pe care abia dacă pot renunța la concluzia că lumina este format din vibrațiile transversale ale aceluiași mediu care este cauza fenomenelor electrice și magnetice. "
Și apoi, într-o scrisoare către William Thomson (Lord Kelvin):
„Am ecuațiile lui, care trăiesc în provincie, și conștienți de proximitatea vitezei mi-a găsit răspândit efectele magnetice ale vitezei luminii, deci cred că am toate motivele să creadă mediul magnetic și luminos ca unul și același mediu ...“.
[Maxwell a fost mult mai greu pentru a obține rezultatul său celebru decât ar putea părea la noi. Am introdus pentru comoditatea literei c, indicând viteza luminii, pentru a lega schimbările în câmpul magnetic și câmpul electric excitat de ele, înlocuind numărul destul de arbitrare de 4,18 x 10 -9 valoarea C / cm 4p / s. Am folosit apoi aceeași valoare pentru a descrie o relație între câmpul magnetic și curenții interesante și alternativ câmpuri electrice. Conform Legii lui Ampere, circulația câmpului magnetic măsurat trebuie să fie proporțională cu valoarea măsurată a curentului care curge prin suprafața. Sa dovedit, de exemplu, că:
unde numărul de 4,18 * 10 -9 în sistemul CGS este preluat din măsurători reale ale câmpului magnetic și curentul care trece prin suprafața. Când Maxwell examinat aceste ecuații împreună și de a găsi o soluție care corespunde propagarea impulsului radiației electromagnetice, el a primit de la aceste numere măsurate alte numere, care a dat viteza de propagare a acestui puls. Și acest număr sa dovedit ravnymprimernoZ 10 * 10cm / 10 * 3 s.Nochislo 10cm / sestizmerennayavelichinaskorostisveta. Prin urmare, Maxwell și a identificat pulsul radiații de lumină în sine] a scris .:
„... avem motive serioase pentru a concluziona că lumina însăși (inclusiv căldură radiantă și alte radiații) este o perturbare electromagnetică sub forma undelor propagate prin câmpul electromagnetic, conform legilor electromagnetismului.“
Surpriza a fost generală, dar au existat indoiesc. Astfel, într-o scrisoare către Maxwell a spus:
„Coincidența observate și viteza calculată a vibrațiilor transversale viteză de căutare lumină în mediul dvs. arată rezultat excelent. Cu toate acestea, mi se pare că aceste rezultate nu sunt de dorit decât dacă vă asigurăm oamenii că ori de câte ori un curent electric, un număr mic de particule squeezes între două rânduri de roți de filare. "
După ce lumina a fost identificat cu o undă electromagnetică [diferite culori corespund frecvențe diferite (Fig. 354), sau lungime de undă a radiației, lumina vizibilă este doar o mică parte din întregul spectru al radiației electromagnetice] și de interacțiune a fost cunoscut de câmpuri electrice și magnetice, particule încărcate (formula Lorentz), pentru prima dată a fost posibil să se creeze o teorie a interacțiunii luminii cu materia (în cazul în care se presupune că mediul este format din particule încărcate). De exemplu, după Lorentz și Maxwell funcționează Fitzgerald, încercând să arate asemănări între comportamentul undei electromagnetice și comportamentul luminii atunci când este reflectată și refractată, calculat cazul trecerii unei unde electromagnetice prin limita a două medii; sa constatat că comportamentul acestui val coincide cu comportamentul observat al luminii.
Chiar dacă Maxwell nu a reușit să identifice radiația electromagnetică cu lumina, descoperirea ei încă ar avea o mare importanță. Pentru a vedea acest lucru, să ne amintim că câmpul electric poate efectua lucrări la taxa. În consecință, taxa, oscilând într-un singur punct în spațiu, generează un puls electromagnetic. care este capabil să se răspândească la orice distanță dorită din taxa de mișcare și câmpul electric, care poate efectua un loc de muncă pe o altă taxă.
Nu este o mulțime sa întâmplat de când am reușit să treacă mai întâi de-sârmă de energie electrică, în scopul de a efectua lucrări de la generatoarele, producând un curent. Acum, Maxwell propune transferul pe distanțe lungi, fără ajutorul unor cabluri de alimentare, capabile de a face de lucru peste corpurile încărcate la distanță. Mai mult, prin utilizarea unei astfel de schimbare controlată a undei electromagnetice poate transmite informații, care nu este greu de descifrat în orice locație la distanță. Această constatare ar putea avea implicații practice importante.