Оптика і хвилі
Відзначимо, що зв'язок (2.107) має місце не тільки для максимальних значень (амплітуд) модулів векторів напруженості електричного і магнітного поля хвилі, але і для поточних - в будь-який момент часу.
Отже, з рівнянь Максвелла випливає, що електромагнітні хвилі поширюються у вакуумі зі швидкістю світла. Свого часу цей висновок справив величезне враження. Стало ясно, що не тільки електрику і магнетизм є різними проявами одного і того ж взаємодії. Всі світлові явища, оптика, також стали предметом теорії електромагнетизму. Відмінності в сприйнятті людиною електромагнітних хвиль пов'язані з їх частотою або довжиною хвилі.
Шкала електромагнітних хвиль являє собою безперервну послідовність частот (і довжин хвиль) електромагнітного випромінювання. Теорія електромагнітних хвиль Максвелла дозволяє встановити, що в природі існують електромагнітні хвилі різних довжин, утворені різними вібраторами (джерелами). Залежно від способів отримання електромагнітних хвиль їх поділяють на кілька діапазонів частот (або довжин хвиль).
На рис. 2.28 представлена шкала електромагнітних хвиль.
Мал. 2.28. Шкала електромагнітних хвиль
Видно, що діапазони хвиль різних типів перекривають один одного. Отже, хвилі таких довжин можна отримати різними способами. Принципових відмінностей між ними немає, оскільки всі вони є електромагнітними хвилями, породженими хитаються зарядженими частинками.
Рівняння Максвелла призводять також до висновку про поперечности електромагнітних хвиль в вакуумі (і в ізотропному середовищі): вектори напруженості електричного і магнітного полів ортогональні один одному і напрямку поширення хвилі.
Ефект Доплера для електромагнітних хвиль
Нехай в деякій інерціальній системі відліку До поширюється плоска електромагнітна хвиля. Фаза хвилі має вигляд: