Na czym polega różnica między polem i promieniowaniem elektromagnetycznym? Czy jest to tylko kwestia nazewnictwa? Czy jest możliwe, aby na przykład istniało pole świetlne?
Na czym polega różnica między polem i promieniowaniem elektromagnetycznym? Czy jest to tylko kwestia nazewnictwa? Czy jest możliwe, aby na przykład istniało pole świetlne?
Polem elektromagnetycznym określa się dowolną konfigurację pól elektrycznych lub magnetycznych w przestrzeni — ściślej rzecz ujmując, pole elektromagnetyczne to (z matematycznego punktu widzenia) pole wektorowe, które każdemu punktowi w przestrzeni przypisuje wektor pola elektrycznego lub magnetycznego. W szczególności takie pole może być stałe w przestrzeni lub czasie — np. kondensator wytwarza (w przybliżeniu) stałe (niezależne zarówno od punktu w przestrzeni, jak i czasu) pole elektryczne pomiędzy jego okładkami; z kolei ładunek punktowy wytwarza pole elektryczne zmienne w przestrzeni (zależne od odległości od ładunku), ale niezależne od czasu; natomiast przewodnik z prądem stałym wytwarza zmienne w przestrzeni, ale niezależne od czasu pole magnetyczne. Słowo „pole” nie narzuca tutaj żadnego ograniczenia na to z jaką (w przestrzeni i czasie) konfiguracją pól elektrycznych i magnetycznych mamy do czynienia.
Natomiast przez promieniowanie elektromagnetyczne, zazwyczaj równoważnie nazywane falami elektromagnetycznymi, rozumiemy rozchodzące się w przestrzeni i samopropagujące zaburzenie pól elektrycznych i magnetycznych; „samopropagacja” pola na tym, iż zmiana (w czasie) składowej pola elektrycznego powoduje powstanie (zmiennej w czasie) składowej pola magnetycznego, która z kolei (jako zmienna) znowu indukuje (zmienne) pole elektryczne, itd. — w ten sposób zmienne w czasie pole elektromagnetyczne rozchodzi się w przestrzeni. Zatem promieniowanie elektromagnetyczne jest pewnym szczególnym przykładem pola elektromagnetycznego — tzn. każde promieniowanie jest przykładem pola, ale nie każde pole jest promieniowaniem. Przykładami promieniowania są fale radiowe, promienie rentgenowskie, czy też światło widzialne.
Jako że „promieniowanie” jest szczególnym przypadkiem „pola”, w zasadzie można by mówić o „polu świetlnym”. Jednakże takie określenia nie jest używane — światło samo w sobie jest promieniowaniem (czyli szczególnego rodzaju polem elektromagnetycznym), toteż opisując je używa się tego bardziej precyzyjnego określenia.