Vad är en elektromagnetisk våg till skillnad från ett elektromagnetiskt fält?

Först kanske det skulle vara bra att definiera elektromagnetiskt fält. Kan man tänka att ett elektromagnetiskt fält är ett par av ett elektriskt och ett magnetiskt fält (B(r,t),E(r,t)) som kanske eller kanske inte satisfierar Maxwells ekvationer? 

Varför öppnar du för möjligheten att Maxwells samband inte skulle gälla vid något tillfälle?

Kan man vidare tänka att en elektromagnetisk våg är ett elektromagnetiskt fält som satisfierar Maxwells ekvationer i avsaknad av laddningar och strömmar?

Jag skulle säga att en elektromagnetisk våg består av oscillerande elektriska och magnetiska fält i avsaknad av elektrisk laddning. Laddningar och förskjutningar av laddningar behövs för att starta den elektromagnetiska vågen i till exempel en radiosändarantenn. När väl den elektromagnetiska vågen har släppt från antennen så "matar" vågen sig själv genom växelverkan mellan elektriska och magnetiska fältet enligt maxwells ekvationer.  

Varför öppnar du för möjligheten att Maxwells samband inte skulle gälla vid något tillfälle?

Jag hade ingen särskild anledning förutom att man rent matematiskt väl kan tänka sig att man bildar en tupel av ett elektriskt och ett magnetiskt fält som inte uppfyller Maxwells ekvationer? Jag försöker bara få rätt på definitionerna så jag kanske föreslår saker som är helt ofysikaliska.

Vad gäller vågdelen: så om vi har ett elektromagnetiskt fält, alltså ett par av ett magnetiskt- och elektriskt fält, $\mathbf{B}$, $\mathbf{E}$, och de alltså uppfyller vågekvationen,

$\displaystyle \frac{\partial ^2\mathbf{B}}{\partial t^2}=c^2\nabla^2 \mathbf{B}$

$\displaystyle \frac{\partial ^2\mathbf{E}}{\partial t^2}=c^2\nabla^2 \mathbf{E}$

Säger man att det elektromagnetiska fältet är en våg då?

Jag hade ingen särskild anledning förutom att man rent matematiskt väl kan tänka sig att man bildar en tupel av ett elektriskt och ett magnetiskt fält som inte uppfyller Maxwells ekvationer?

Jag _tror_ att man kan jämföra ungefär med newtons lagars överensstämmelse med verklighetens mekanik, dvs det kan säkert finnas avvikelser när kvantmekaniska eller relativistiska effekter börjar ta vid. I "vanliga fall" tycks det fungera precis som Maxwells ekvationer förutspår.

Vad gäller vågdelen: så om vi har ett elektromagnetiskt fält, alltså ett par av ett magnetiskt- och elektriskt fält, B, E, och de alltså uppfyller vågekvationen,

∂2B∂t2=c2∇2B

∂2E∂t2=c2∇2E

Säger man att det elektromagnetiska fältet är en våg då?

Jag vet inte om det finns någon strikt matematisk definition, men jag tänker mig att en företeelse som följer vågekvationen måste få betraktas som en våg iallafall.

Jag vet inte om det finns någon strikt matematisk definition, men jag tänker mig att en företeelse som följer vågekvationen måste få betraktas som en våg iallafall.

Men är det konventionellt att säga att fältet i sig är en våg då, eller hur skulle man uttrycka det?

Jag _tror_ att man kan jämföra ungefär med newtons lagars överensstämmelse med verklighetens mekanik, dvs det kan säkert finnas avvikelser när kvantmekaniska eller relativistiska effekter börjar ta vid. I "vanliga fall" tycks det fungera precis som Maxwells ekvationer förutspår.

Jag tror vi talar förbi varandra här. Strikt matematiskt kan man ju sätta ihop vilka magnetfält och elektriska fält som helst till en tupel, även om de absolut inte uppfyller Maxwells ekvationer (det vill säga, de kommer inte "av varandra").

Däremot är det säkert så att om man har ett fysikaliskt möjligt par av ett elektriskt- och ett magnetiskt fält, då måste de uppfylla Maxwells, som då kanske har samma axiomstatus som Newtons lagar i mekaniken?

Däremot är det säkert så att om man har ett fysikaliskt möjligt par av ett elektriskt- och ett magnetiskt fält, då måste de uppfylla Maxwells, som då kanske har samma axiomstatus som Newtons lagar i mekaniken?

Ja det är så jag menar. Vad menar du med tupel?

Jag kan som verklighetsnära exempel nämna att jag har en kollega som inte gör annat om dagarna än att bygga och köra komplicerade 3D-simuleringar av strömmar, spänningar, elektriska- och magnetiska fält. Det enda simuleringsverktyget gör är att lösa maxwells ekvationer, och de enda gångerna simulerat resultat inte stämmer med verkligheten är när man inte lyckas med indata, tex modellen eller randvillkor.

Många gånger är det ju dessutom jättesvårt att mäta hur verkligheten ser ut, utan man kanske bara kan observera följdfenomen av fälten.

Men är det konventionellt att säga att fältet i sig är en våg då, eller hur skulle man uttrycka det?

Ja, det är konventionellt.

Men är det konventionellt att säga att fältet i sig är en våg då, eller hur skulle man uttrycka det?

Ja, det är konventionellt.

Nä, nu pratar jag i nattmössan känner jag, jag läste din fråga fel. Det normala är nog att prata om fält och fältstyrkor och frekvenser när man mäter elektriska och magnetiska fält i luften (man ställer ju in frekvenser på radion tex). Ordet våg använder man nog mest ifall man vill beskriva något som kräver vågegenskaper för att kunna förklara, tex resonansfenomen. Tex i samband med den fysiska längden hos antenner eller andra ledande strukturer.

Högst applikationsberoende alltså.