Βρίσκεστε εδώ: Αρχική Σελίδα >> Ιστορία του Φωτός >> Οι δύο φύσεις >> Το Η/Μ Πεδίο
Στη διάρκεια του δεύτερου μισού του 19ου αιώνα εισαχθήκανε στη φυσική έννοιες νέες, οι οποίες κατάφεραν να πάνε τη σκέψη πέρα από τα μηχανιστικά όρια. Τα έργα του Faraday, του Maxwell και του Hertz ήταν τόσο πρωτοποριακό που οδήγησαν τη φυσική σε νέους δρόμους.
Βασικό ρόλο έπαιξε η παρουσία του πεδίου, ενός χώρου, δηλαδή μέσα στον οποίο είναι δυνατό να ασκηθούν δυνάμεις από σώματα που υπάρχουν εκεί. Η θεμελίωση των πεδίων ξεκίνησε κι αυτή με τρόπο μηχανιστικό και στη συνέχεια διαμόρφωσε το δικό της χαρακτήρα. Το πρώτο πεδίο που «καθιερώθηκε» ήταν το βαρυτικό. Χωρίς να επεκταθούμε άλλο στην επικράτηση της λογικής των πεδίων, ας δούμε κάποια πράγματα όσον αφορά το πεδίο που μας ενδιαφέρει, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.
Έστω μία σφαίρα που είναι φορτισμένη θετικά. To πως η σφαίρα αυτή έχει φορτιστεί είναι ένα θέμα που δε μας αφορά εδώ. Η σφαίρα αυτή, κατά τα γνωστά, δημιουργεί γύρω της ένα ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο γίνεται αντιληπτό μόνο εάν μέσα στο πεδίο εισαχθεί ένα άλλο σώμα φορτισμένο θετικά ή αρνητικά. Τα ετερώνυμα φορτισμένα σωματίδια έλκονται και τα ομώνυμα απωθούνται, είναι παραπάνω κι από γνωστό αυτό.
Απ' την άλλη πάλι, ένας αγωγός, ο οποίος διαρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα προκαλεί ένα μαγνητικό πεδίο (αν και θα ήταν ισοδύναμο να πούμε ότι μαγνητικό πεδίο δημιουργείται γύρω από έναν ρευματοφόρο αγωγό). Έτσι τελείως στοιχειωδώς, σχεδόν παιδικά ορίσαμε και το μαγνητικό πεδίο. Έχει τώρα σημασία να δούμε τι γίνεται και με τα δύο μαζί.
Αν πάρουμε τώρα τη φορτισμένη σφαίρα του ηλεκτρικού μας πεδίου και θεωρήσουμε ότι αυτή κινείται ισοδύναμα εννοούμε κάτι εξαιρετικά σημαντικό: Ότι το ηλεκτρικό πεδίο μεταβάλλεται με το χρόνο. 
Αλλά μπορεί εύκολα να αποδειχθεί ότι κινούμενο ηλεκτρικό πεδίο ισοδυναμεί με ένα ρεύμα κι, όπως είδαμε πριν, αυτό το ρεύμα κουβαλάει μαζί του κι ένα μαγνητικό πεδίο. Ας πούμε τώρα το πολύ σημαντικό συμπέρασμα με μία πρόταση: Κάθε μεταβολή ενός ηλεκτρικού πεδίου, η οποία προέρχεται απ' την κίνηση ενός φορτίου, συνοδεύεται πάντα από ένα μαγνητικό πεδίο.
Τόση ώρα δεν κάνουμε τίποτε άλλο απ' το να μιλάμε για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το οποίο, αν και δεν έχει γίνει ορατό μέχρι τώρα, είναι γνωστό ότι έχει άμεση σχέση με το φως. Ο Maxwell κατάφερε με τέσσερις εξισώσεις να περιγράψει αυτό το πεδίο. Αυτές οι τέσσερις εξισώσεις περιγράφουν όλα τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα με τέλεια ακρίβεια. Υπάρχουν λύσεις αυτών των εξισώσεων, που δίνουν κύματα που ταξιδεύουν με ταχύτητα 299.722 km/s, την ταχύτητα του φωτός δηλαδή. Έτσι, το φως αποδείχτηκε ότι ήταν το κύμα που ταξίδευε με αυτή τη μέγιστη ταχύτητα.
Ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο;Η παράθεση των εξισώσεων αυτών δεν έχει νόημα να γίνει εδώ, απλώς είναι σημαντικό να ειπωθεί ότι η προσπάθεια του Maxwell ήταν εξαιρετική, γιατί στην πραγματικότητα μίλησε για μια καινούρια φυσική και την εξήγησε κιόλας. Κατάφερε να δείξει ότι, αν γνωρίζουμε το τι συμβαίνει τώρα στο πεδίο, μπορούμε να γνωρίζουμε και μετά από κάποιο μικρό χρονικό διάστημα το τι θα συμβεί.
Ένα κινούμενο, ηλεκτρικά φορτισμένο σώμα εκπέμπει ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, εκπέμπει ακτινοβόλα ενέργεια, η οποία διαδίδεται στο χώρο με καθορισμένη ταχύτητα, την ταχύτητα του φωτός. Η ακτινοβόληση γίνεται στο κενό.
Βέβαια, στην αρχή, το ότι η ακτινοβολία διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός δεν ήταν παρά μια θεωρητική σκέψη. Πενήντα χρόνια μετά τον Faraday, ήρθε ο Hertz, ο οποίος απέδειξε και πειραματικά την αλήθεια των προτάσεων αυτών.
Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα με τα διανύσματα της Έντασης του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου να είναι κάθετα στη διεύθυνσης διάδοσης του κύματος. Περισσότερα για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μπορείτε να βρείτε στην Εγκυκλοπαίδεια του Φωτός.
Σχετικοί Σύνδεσμοι (εξωτερικές σελίδες)