[讨论]电磁波是横波还是纵波？

前两天有人问我这个问题：电磁波是横波还是纵波，以前没有考虑过，现在讨论下 [&h%T;!Qii  
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可以肯定地是传输的TEM波应该是横波 G0&'B6I>  
但是波导内有TE波和TM波，这两种模式都有平行于传播方向的分量，是横和纵都有的，但它是电磁场，能算是波么？电磁场和电磁波还是有不同的，但这种变化的电磁场是不是就是电磁波呢？ yOr5kWqX  
还有微带的准TEM模，肯定有垂直和平行于传播方向的分量的 0V5{:mzA  
所以我感觉电磁波是横波和纵波都有的 tX7TP(  
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上面我可能有些概念也是混淆 .. $mLiEsJ  
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首先肯定地告诉你：电磁波是横波！ (3fU2{sm  
波导内有TE波和TM波并不能说明电磁波不是横波。 V^5Z9!
  
电磁波在波导内实际上是来回反射（反弹）来传播的。波导的方向并不是真正电磁波传播的方向。因为沿着波导传播的信号的速度也不是光速。 k*Vf2O
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最能说明你的问题的是，你观察一个电磁波时，设它不是严重z轴传播的，而是和z轴有夹角，那么电磁波在z轴的分量，在z轴就会有电场和磁场分量。 1H]E:Bq  
场和波导概念不是很大的区别，波是指传播，而场是指大小。 F,>-+~L=  
认为我解释明白了，表扬一下。解释不明白也表扬一下。哈哈。

引用第1楼xuexucheng于2010-03-26 10:22发表的  : &@MiR8  
首先肯定地告诉你：电磁波是横波！ 3h|:ew[  
波导内有TE波和TM波并不能说明电磁波不是横波。 /Xds+V^Z  
电磁波在波导内实际上是来回反射（反弹）来传播的。波导的方向并不是真正电磁波传播的方向。因为沿着波导传播的信号的速度也不是光速。 G$"$k=[  
最能说明你的问题的是，你观察一个电磁波时，设它不是严重z轴传播的，而是和z轴有夹角，那么电磁波在z轴的分量，在z轴就会有电场和磁场分量。 +Eh^j3W  
场和波导概念不是很大的区别，波是指传播，而场是指大小。 C'c9AoE5>  
....... xE4iey@\}  

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先表扬一下 Aj;F$(su  
再说说我的看法 o?$
B<Cb"  
我明白你的意思是说我把波导方向误认为是电磁传播方向了，但是我得印象中没有听说过“电磁波在波导内实际上是来回反射（反弹）来传播的。波导的方向并不是真正电磁波传播的方向。”这种说法 +s'qcC  
所以对你的解释不是非常信服，你有没有相关的资料说明？ Lz9t9AoB  
在任何情况下，电磁波的电场分量和磁场分量都一定和传播方向垂直么？ $"/xi `  
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非常感谢你的讨论 5z>kz/uxW  
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=tv,B3Mo  

在任何情况下，电磁波的电场分量和磁场分量都一定和传播方向垂直！绝对对！ TFWx(}1  
你可以看工程电磁学基础（elements of engineering electromagnatics 作者 n. n. Rao） Q6G-`&5  
其它的所有书都是这么讲的 . .|>|X4  
正是因为来回反弹，才有不同的模式，来回反弹的路线不一样，因此到底终点的时间也不一样，因此，有模间色散。因此单模光纤比多模光纤好。 @L-3&~=  
继续表扬我吧！！！

引用第3楼xuexucheng于2010-04-01 12:49发表的  : *f%uc  
在任何情况下，电磁波的电场分量和磁场分量都一定和传播方向垂直！绝对对！ |H`}w2U[j  
你可以看工程电磁学基础（elements of engineering electromagnatics 作者 n. n. Rao） UEZnd8  
其它的所有书都是这么讲的 'c[[H3s!;  
正是因为来回反弹，才有不同的模式，来回反弹的路线不一样，因此到底终点的时间也不一样，因此，有模间色散。因此单模光纤比多模光纤好。 vUEG0{8l  
继续表扬我吧！！！ Gkz\By  

v71j1Q}6  
好，继续表扬你 :.86
3_/  
我看看你说的那本书

楼主混淆了一个概念，判断一个波是不是横纵波，不是看其具体的传播方向，并不是横向传就是横波，纵向传播就是纵波，而是看其振动方向与其传播方向的关系。 W9i}w&  
V*xo3hU  
电磁波是横波，这是因为电场和磁场的振动与电磁波的传播方向永远是垂直的。 $ z4JUr!m  
^^q9+0@  
在波导中不同模式的波矢方向也不同，TEM只有纵向的波矢，而TE和TM波横向纵向波矢都有，但无论如何波矢都是与电场和磁场垂直的，因此电磁波是横波。

TE TM 在波导中是把+z方向作为传播方向的结果，本质上波是在来回反射前进的 oouhP1py,  
CA Balanis的Advanced engineering electromagnetics第八章有介绍

哪里可以下到elements of engineering electromagnatics 作者 n. n. Rao？

电磁波是指成波动状态的电场磁场能量的交互状态，传播状、谐振状都是电磁波，而谐振式的电磁场无所谓横波和纵波，所以首先楼主的提问就有问题。横波定义的是电磁场振动方向和波相位速度（传播方向）的关系问题（注意这里是相位速度方向，而并非能量传播方向，也非信号波包传输方向），所以我认为波导中的传播状态的电磁波是一种横波。 Q`zW[Y&]  
其次，电磁波也有纵波形式，比如说天线感应场区内的场，电磁场方向和传播方向相同，只不过这种场很快的倏逝了，这是因为天线所处的空间是各向同性非色散的。 WNK)IC~c  
呈现传播形式的纵波也是有的，比如在介质分界面的表面波，其传播方向和电磁场方向就是相互平行的。 S\S31pYT  
再比如等离子体中的纵向波。 6k6}SlN[  
总之，空间特性决定电磁场的存在形式，电磁波有纵波也有横波。

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