1. Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано великим
английским физиком Дж. Максвеллом в 1864 году. Согласно теории Максвелла,
переменные электрические и магнитные поля не могут существовать по отдельности:
изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле, а изменяющееся
электрическое поле порождает магнитное поле. А раз эти поля всегда существуют
вместе, то, значит, они образуют единое целое — электромагнитное поле.
Установив это, Максвелл предсказал существование электромагнитных волн. Эта
гипотеза была лишь теоретическим предположением, не имеющим экспериментального
подтверждения, однако на её основе Максвеллу удалось записать непротиворечивую
систему уравнений, описывающих взаимные превращения электрического и магнитного
полей, т. е. систему уравнений электромагнитного поля (уравнений Максвелла).
Максвелл не дожил до открытия электромагнитных волн. Доказать их существование
удалось лишь в 1888 г. немецкому физику Генриху Герцу. Герц не только
экспериментально доказал существование электромагнитных волн, но впервые начал
изучать их свойства — поглощение и преломление в разных средах, отражение от
металлических поверхностей и т. п. Ему удалось измерить на опыте длину волны и
скорость распространения электромагнитных волн, которая оказалась равной скорости
света.
Причины возникновения электромагнитных волн можно понять из следующего примера.
Если заставить электрический заряд колебаться с некоторой частотой, то в пространстве
вокруг заряда электрическое поле также будет периодически изменяться. Изменение
электрического поля приведёт к возникновению магнитного поля, изменяющегося с той
же частотой. Образуется электромагнитная волна, разбегающаяся по всем направлениям
от колеблющегося заряда (см. рис. 1).
Рис. 1.
Электромагнитные волны излучаются не только при колебаниях, но и при любых
ускоренных движениях заряженных тел: ускоренное движение заряда — главное
условие возникновения электромагнитной волны. Подобно тому, как колебания
поплавка порождают волну на поверхности воды, так заряд, колеблющийся с высокой
частотой вдоль некоторого отрезка прямой, становится источником электромагнитных
волн.
Электромагнитные волны представляют собой систему взаимно перпендикулярных
электрических и магнитных полей, периодически изменяющихся с частотой, равной
частоте колебаний заряда — источника этих волн.

2. Поскольку электромагнитные волны — это система полей, то, в отличие от механических
волн, электромагнитные могут распространяться как в вакууме, так и в какой-либо среде.

В любой точке пространства векторы напряжённости электрического поля E и индукции

магнитного поля B перпендикулярны друг другу, а также перпендикулярны направлению

скорости распространения волны v (см. рис. 2).
Рис. 2. Синусоидальная (гармоническая) электромагнитная волна.
Эти векторы образуют правую тройку векторов, то есть если вращать буравчик с правой
нарезкой по направлению от вектора напряжённости электрического поля к вектору
индукции магнитного поля, то он будет перемещаться вдоль вектора скорости.
На рисунке 3 шкала электромагнитного излучения. По горизонтальной оси отложены:
внизу – длина волны в метрах, вверху – частота колебаний в герцах.
Рис. 3.
Длины электромагнитных волн радиодиапазона заключены в пределах от 10 км до 0,001
м (1 мм). Диапазон от 1 мм до видимого излучения (т. е. 760 нм) называется
инфракрасным диапазоном. Электромагнитные волны с длиной волны короче 390 нм
называются ультрафиолетовыми волнами. Наконец, в самой коротковолновой части
спектра лежит излучение рентгеновского и гамма-диапазона.
Глаз человека воспринимает излучение, длина волны которого находится в промежутке от
λ = 390 нм (фиолетовый свет) до λ = 760 нм (красный свет). Это — видимый диапазон.
Принципиального различия между отдельными излучениями нет. Все они представляют
собой электромагнитные волны, порождаемые движущимися заряженными частицами.
Обнаруживаются электромагнитные волны в конечном счёте по их действию на
заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со

3. скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма
условны.