Aus was besteht eine elektromagnetische Welle?

Kurz:

Eine elektromagnetische Welle besteht aus sich zeitlich verändernden elektromagnetischen Feldern.

Ausführlicher:

Eine Möglichkeit elektromagnetische Wellen zu erzeugen: Um einen stromdurchflossenen (ruhenden) Leiter befindet sich ein magnetisches Feld. Wird der Strom durch den Leiter im Laufe der Zeit verändert, verändert sich die Stärke des magnetischen Felds um den Leiter. Die Änderung des magnetischen Felds erzeugt ein elektrisches Feld, das sich ebenfalls zeitlich ändert. Die Änderung des elektrischen Felds erzeugt ein magnetisches Feld, und so weiter.

Elektrisches Feld und magnetisches Feld sind zwei Spezialfälle des elektromagnetischen Felds, wenn nur eine elektrische Feldstärke messbar ist oder wenn nur eine magnetische Feldstärke messbar ist.

Daher die Zusammenfassung: Eine elektromagnetische Welle besteht aus sich zeitlich verändernden elektromagnetischen Feldern.

Das Verhalten des elektromagnetischen Felds wird durch die Maxwellgleichungen beschrieben. Aus diesen Gleichungen kann die Maxwellsche Wellengleichung für die elektromagnetische Welle abgeleitet werden.

Namen für elektromagnetische Wellen sind unter anderem: Radiowellen, Mikrowellen, Licht, Röntgenstrahlung, Gammastrahlung.

In der Quantentheorie wird das elektromagnetische Feld quantisiert. Die Quanten werden Photonen genannt. In dieser Theorie bestehen die elektromagnetischen Wellen aus Photonen. Diese Photonen sind experimentell nachweisbar, zum Beispiel beim (äußeren) Fotoeffekt für dessen Deutung Einstein den Nobelpreis bekam.