EM-Welle: Feldstärken elektr. u. magnetisches Feld

tuuta · Anmeldungsdatum: 12.12.2024 Beiträge: 1

Meine Frage:
Bei der Entstehung einer EM-Welle im Vakuum, beginnt die Welle mit einer positiven Amplitude elektrische Feldstärke, positive Amplitude magn. Feldstärke oder ist das beliebig?

Meine Ideen:
kA

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21601

Eine el.-mag. Welle entsteht nicht einfach so im Vakuum, die Quellen sind zeitlich veränderliche Ladungs- und Stromdichten. Die Form der daraus resultierenden Welle ist durch diese Quellen eindeutig festgelegt.

tuuta..2 · Gast

Danke. Gibt es in diesem Zusammenhang evtl. einen Mechanismus der festlegt, daß eine EM-Welle immer zuerst mit einer positiven Feldstärke des elektrischen Feldes beginnt? Oder legen die Anfangsbedingungen variabel fest, daß die Welle auch mit einer positiven magnetischen Feldstärke beginnen kann?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21601

Das elektrische Feld E sowie das magnetische B werden zusammengefasst zu dem Feldstärkentensor F. Dieser berechnet sich aus dem Viererpotential A zu

Unter Verwendung der Lorentz-Eichung

reduzieren sich die Maxwellschen Gleichungen zu

Diese Gleichung kann mittels der retardierten Potentiale eindeutig gelöst werden; r, r' bezeichnen dabei 3er-Vektoren

Und daraus folgt wiederum F und somit E, B eindeutig.

Die Ladungs- und Stromdichten rho bzw. j in

legen also die Felder eindeutig fest; es gibt keine Wahlfreiheit.

(man kann noch Felder addieren, die die Maxwellschen Gleichungen für verschwindendes j lösen; diese sind jedoch unendlich ausgedehnt, werden quasi durch nichts erzeugt und sind daher künstlich)

tuuta..4 · Gast

Danke TomS ... Ich verstehe Deine Herleitung mangels Background leider nicht bzw. kann keine Antwort zu meiner Frage daraus ableiten ...

Ausgehend von kE = -wB (das stimmt doch so, oder?) ist eine positive Amplitude des E-Feldes mit einer negativen Amplitude des B-Feldes verknüpft ...

Startet jetzt eine EM-Welle "immer" mit einem positiven +kE oder kann sie auch mit einem -kE starten oder ist das letztendlich Fallabhängig ?

MBastieK · Anmeldungsdatum: 06.10.2012 Beiträge: 1497 Wohnort: Berlin-Wedding

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21601

Es ist abhängig vom Einzelfall. Die elektromagnetischen Felder folgen eindeutig aus Ladungs- und Stromverteilungen; bei Vorgabe anderer Ladungs- und Stromverteilungen ergeben sich andere elektromagnetische Felder.