Să înțelegem lumina

Explicația următoare e valabilă pentru undele electromagnetice, fie unde radio sau infraroșii sau lumină sau ultraviolete sau X sau γ.
O undă Electro-Magnetică este, de fapt, un ansamblu de câmpuri electric și magnetic care se generează unul pe altul. În continuare este o explicație nu tocmai riguroasă, dar, sperăm, intuitivă. Legile electromagnetismului ne spun că un câmp magnetic H este produs de un câmp electric E care variază în timp. Mai exact, câmpul magnetic este egal cu variația câmpului electric. Matematic, variația se numește derivată. Deci:
(Constanta ε, numită permitivitate electrică, ține de proprietățile electrice ale mediului și de unitățile de măsură folosite.)
(De remarcat că un câmp electric constant nu produce câmp magnetic.)
Să presupunem că producem un câmp electric care variază sinusoidal E = E0 sin ωt. Câmpul magnetic rezultat va fi:
Deci un câmp electric sinusoidal va produce un câmp magnetic tot sinusoidal dar defazat cu π/2 pentru că sinus și cosinus sunt defazate cu 90° = π/2.
Pe de altă parte, un câmp electric este produs de un câmp magneric care variază în timp. Avem o formulă similară cu cea de mai sus, cu E și H inversate.
(Constanta µ, numită permeabilitatate magnetică, ține de proprietățile magnetice ale mediului și de unitățile de măsură folosite.)
(De remarcat că un câmp magnetic constant nu produce câmp electric.)
Deci câmpurile electric și magnetic se mișcă împreună cu viteza c = 300 000km/s. Câmpul electric și câmpul magnetic au o variație de forma funcției sinus în timp (într-un anumit punct fix) și în spațiu (într-un anumit moment).