Elektromagnetiska tvärgående vågor – Fysiklipp – Ljus

Det elektriska fältets riktning och utbredningsriktningen

Är ljus och annan elektromagnetisk strålning longitudinell (som ljud) eller tvärgående (som vågor i ett rep)? Här sänder och tar vi emot UHF-radiovågor för att ta reda på det.

En horisontell dipolantenn sänder strålning med ett elektriskt fält parallellt med dipolaxeln: dvs. horisontellt. I det första experimentet roterar jag en mottagarantenn i det vertikala planet. Denna dipolantenn är ansluten till oscilloskopet vars skärm vi ser till vänster. Signalen är maximal när antennen är horisontell och minst när den är vertikal. I detta plan är alltså den starkaste signalen i horisontell riktning.

I nästa experiment roterar jag mottagarantennen i ett plan som är nästan horisontellt: det är det plan som innefattar linjen från kameran till sändaren och en horisontell linje i rät vinkel mot denna.

Signalen är maximal när antennen är som minst när den ligger i linjen som pekar mot och som störst när den ligger i rät vinkel mot den linjen. I detta plan är alltså den starkaste signalen vinkelrätt mot utbredningsriktningen. Det elektriska fältet är alltså i riktningen vinkelrätt mot utbredningsriktningen.

Det magnetfält som genereras av en ström i en tråd, som i sändarantennen, bildar cirklar runt den. Så magnetfältet är vinkelrätt mot både det elektriska fältet och utbredningsriktningen.