带电体的振荡产生了一个变化的电场,它总是由一个变化的
磁场伴随着的。假如把一个形成闭合电路的导线放在附近,于是
与变化的磁场相伴而发生的便是电路中的电流。这些话无非是复
述已知的论据,但是研究麦克斯韦方程以后,对振荡带电体的问
题便会有一种更深的了解。根据麦克斯韦方程所作的数学推理,
我们便可以发现围绕在一个振荡带电体周围的场的性质。它在场
源近处和远处的结构以及它随时间的变化。这种推理的结果就是
电磁波。能是从振动的带电体中以一定的速率经过空间而辐射出
去的,能的转移,状态的运动,是一切波动现象的特性。
我们已经研究过几种不同的波,其中有由圆球的脉动所产生
的纵波,它的密度的变化由介质传播。又有一种胶状的介质,横
波就是在这种介质中传播的,由于圆球的转动而引起球面上的胶
状物的形变,这种形变在介质中向外传播。但是现在在电磁波的
例子中,传播的是哪一类变化呢?这正是一个电磁场的变化。电
场的每一次变化都产生磁场,这个磁场的每一次变化又产生电
场,就这样一次一次地反复变化下去。因为场代表能,所以所有
这些在空间中以一定速度传播的变化就形成一个波。从理论可以
推出,这些磁力线与电力线都处在与传播方向相垂直的平面上,
因此所形成的波是横波。我们从奥斯特和法拉第的实验中所构成
的场的图景的原来面貌仍然保留不变,但是我们现在来看它就具
有更深远的意义了。
电磁波是在空间传播的,这又是一个麦克斯韦理论的结果。
假使振动着的带电体突然停止运动,它的场便变成静电场了。但
是由带电体振动所产生的一系列波还是继续在传播。这些波独立。
地存在着,而我们可以像了解任何其他具体事物的过程一样来研
究它们变化的过程。