موجهای مکانیکی و الکترومغناطیس
موجها از نظر محیط انتشار به دو دسته موجهای مکانیکی و الکترومغناطیس تقسیم میشوند. امواج صوتی از دسته موجهای مکانیکی هستند که برای انتشار به محیط مادی نیاز دارند. نورمرئی از دسته امواج الکترومغناطیسی است که برای انتشار به محیط مادی نیاز نداشته و در خلا هم منتشر میشود.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
یک ذره باردار میتواند میدان الکتریکی را ایجاد کند، اگر این ذره شتابدار باشد و حرکت کند میتواند میدان مغناطیسی هم ایجاد کند، بنابراین تغییر ناگهانی شتاب یک ذره باردار سبب ایجاد موج الکترومغناطیسی میشود. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است میدان الکتریکی و مغناطیسی همواره بر هم عمود هستند و این میدانها همگام با هم و با بسامد یکسان حرکت میکنند.
موج طولی و عرضی
اگر راستای انتشار و نوسان موج بر هم منطبق باشند، موج طولی است. هرگاه راستای انتشار و نوسان موج بر هم عمود باشند، موج عرضی است، بنابراین امواج الکترومغناطیس عرضی هستند. در شکل زیر امواج عرضی و طولی نشان داده شدهاند.
صوت یک موج طولی و مکانیکی است بنابراین برای انتشار نیاز به محیط مادی داشته و در فضا منتشر نمیشود. نور خورشید یک موج الکترومغناطیس و عرضی است بنابراین همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است از فضا و خلا به زمین میرسد.
امواج الکترومغناطیس، دارای طیف هستند که در شکل زیر نشان داده شده است. این طیف از چپ به راست براساس افزایش فرکانس مرتب شده است. امواج رادیویی برای ارسال سیگنالهای تلویزیونی استفاده میشود. تلفن همراه با استفاده از این امواج کار میکند. از امواج مایکروویو برای ارتباطات ماهوارهای استفاده میشود. امواج فروسرخ اساس کار دوربینهای دید در شب هستند، همچنین ریموت کنترل از امواج فروسرخ استفاده کرده و سیگنال ارسال میکند.خورشید یک منبع برای نور مرئی است. در طیف الکترومغناطیس تنها نور مرئی برای چشم انسان قابل تشخیص است. از امواج فرابنفش برای ضدعفونی کردن وسایل پزشکی استفاده میشود. اشعه ایکس در رادیولوژی استفاده میشود زیرا از گوشت عبور کرده اما از استخوان نمیگذرد و میتواند در تشخیص شکستگی به کار رود. هستههای سنگین که خاصیت پرتوزایی دارند قادرند امواج گاما را گسیل کنند.
تعیین جهت انتشار موج الکترومغناطیسی
برای تعیین جهت انتشار امواج الکترومغناطیس از قانون دست راست استفاده میکنیم. چهار انگشت دست راست باید در جهت میدان الکتریکی قرار بگیرد، کف دست در جهت میدان مغناطیسی باشد. چهار انگشت در جهت میدان مغناطیسی باید چرخانده شود. به این ترتیب انگشت شست جهت انتشار موج الکترومغناطیس را نشان میدهد.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
سرعت انتشار امواج الکترومغناطیس
امواج الکنرومغناطیسی از میدانهای مغناطیسی و الکتریکی در حال حرکت ایجاد شدهاند. ویژگی محیط انتشار، بر روی سرعت موج اثر میگذارد بنابراین سرعت انتشار موج الکترومغناطیس به ویژگی مغناطیسی و الکتریکی محیط انتشار بستگی دارد. دو کمیت μ یعنی ضریب تراوایی مغناطیسی و 
یعنی ضریب گذردهی الکتریکی ویژگی محیط هستند و بر روی سرعت انتشار اثر میگذارند. در رابطه زیر سرعت انتشار امواج الکترومغناطیس ارائه شده است. اگر بخواهیم سرعت انتشار موج الکترومغناطیس در خلا را به دست بیاوریم، باید ضریب گذردهی الکتریکی و ضریب تراوایی مغناطیسی خلا را جایگزین کنیم. که به این ترتیب سرعت انتشار موج الکترومغناطیس در خلا با سرعت نور در خلا برابر میشود.
