Для того чтобы сделать электромагнитное поле, нужно заставить его источник излучать. При этом он должен производить совокупность двух полей электрического и магнитного, которые могут распространяться в пространстве, порождая друг друга. Электромагнитное поле может распространяться в пространстве в виде электромагнитной волны.
Джеймс Максвел сыграл непоследнюю роль в иследованиях магнитного поля.Он вывел уравнения, показывающие, что магнитное поле, создаваемое источником тока, распространяется от него с постоянной скоростью. Возникнув, электромагнитное поле распространяется в пространстве со скоростью света 300 000 км/с, занимая все больший и больший объем. Д. Максвелл утверждал, что волны света имеют ту же природу, что и волны, возникающие вокруг провода, в котором есть переменный электрический ток. Они отличаются друг от друга только длиной. Очень короткие волны и есть видимый свет.
Объяснение: Большинство волновых процессов в оптике можно объяснить при допущения, что световые волны поперечные или продольные. Однако существуют процессы, в которых проявляются различия между поперечными и продольными волнами. К таким процессам относятся, например, отражение и преломление света на границе двух сред с различными показателями преломления, а также явление двойного лучепреломления в анизотропных средах. Для объяснения этих явлений необходимо привлекать понятие “поляризованный свет”. Свет представляет собой разновидность электромагнитных волн, и поэтому световые волны являются векторными волнами. Для всех векторных волн поляризация характеризует поведение во времени одного из векторов поля, связанного с данной волной, наблюдаемое в некоторой фиксированной точке пространства.
Световые волны имеют электромагнитную природу, так что для их полного описания требуется четыре основных полевых вектора: напряженность электрического поля, напряженность магнитного поля, индукция электрического поля и индукция магнитного поля. Из этих четырех векторов для определения состояния поляризации световых волн выбран вектор электрического поля. Такой выбор объясняется тем, что при взаимодействии света с веществом сила, действующая на электроны, с точностью до пренебрежимо малой поправки определяется именно электрическим полем световой волны. Вообще, если поведение вектора напряженности электрического поля световой волны определено, то поведение трех остальных вектров может быть найдено, так как эти вектора связаны между собой уравнениями Максвелла и материальными уравнениями. В дальнейшем будем считать, что поляризация света полностью определена изменением во времени t вектора напряженно-сти электрического поля Е(r, t), наблюдаемого в фиксированной точке пространства r.
Рассмотрим плоскую монохроматическую электромагнитную волну, которая распространяется вдоль направления z прямоугольной системы координат xyz. Волновой вектор этой световой волны k направлен вдоль z. Если в волне колебания вектора напряженности электрического поля Е происходят вдоль одной прямой (в данном случае вдоль оси х), то такая волна называется линейно-поляризованной. Пример такой линейно-поляризованной плоской монохроматической волны показан на рис. 4. Аналогично, если колебания вектора Е в плоской монохроматической волне происходят вдоль направления у, то такая волна также будет называться линейно-поляризованной. Уравнения таких волн можно записать в виде:
Ex = Exo sin (wt - kz); Ey = Eyo sin(wt - kz),