Điện động lực học
Sóng điện từ trong chân không
Quan sát E, B và phương truyền vuông góc từng đôi; E, B dao động đồng pha và biên độ thỏa E₀/B₀ = c trong chân không.
Dụng cụ
- Hiển thị trường ngang có thể chỉnh tần số và biên độ
- Trục truyền trong chân không và thước bước sóng
- Bộ đọc pha và biên độ của E và B
Các bước tiến hành
Thiết lập điều kiện truyền
Trong thí nghiệm tương tự, phát nguồn băng hẹp vào buồng chân không hoặc dùng ống dẫn sóng đã hiệu chuẩn. Đặt tần số, ghi lại rồi đo bước sóng giữa hai điểm cùng pha liên tiếp.
So sánh phương các trường
Tại một vị trí cố định, so sánh các vectơ E, B với trục truyền. Xoay mặt phẳng phân cực và xác nhận cả hai vectơ trường vẫn ngang với hướng truyền.
Kiểm tra tần số, bước sóng và pha
Đổi tần số trong cùng môi trường chân không, đo bước sóng mới và tính fλ để so với c. Đọc E, B tại cùng vị trí, xác nhận các cực đại và lần qua 0 trùng nhau; kiểm tra tỷ số E₀/B₀.
Mô phỏng
Lịch sử thí nghiệm
Năm 1865, James Clerk Maxwell công bố sự tổng hợp điện học, từ học và quang học, cho rằng điện trường và từ trường biến thiên lan truyền thành sóng với tốc độ phù hợp tốc độ ánh sáng đo được. Lý thuyết của ông dự đoán có sóng điện từ ngoài vùng nhìn thấy.
Heinrich Hertz tạo và phát hiện sóng vô tuyến trong các thí nghiệm năm 1887–1888, xác nhận những dự đoán quan trọng của Maxwell, gồm phản xạ và giao thoa. Mô phỏng này biểu diễn sóng phẳng lý tưởng trong chân không: hai trường ngang, đồng pha và có biên độ liên hệ E₀/B₀ = c.