Ursprunglig fråga:
Hej! Ofta avbildas elektromagnetiska vågrörelser med projektioner av respektive fält som sinusoidala vågor i fas men i två, mot varandra, vinkelräta plan, ett för det elektriska och ett för magnetfältet, se nedanstående bild från http://www.monos.leidenuniv.nl/smo/index.html?basics/light.htm.

Efter varje period, så är magnituden hos båda fälten noll. Var finns energin då?
/Dennis G, Uppsala

Svar:
Klurig fråga! Sambandet mellan E-fältet och energin gäller emellertid amplituden och inte momentanvärdet, se länk 2. Man kan se en elektromagnetisk våg på två sätt: klassiskt enligt Maxwell (länk 1) eller kvantmekaniskt som en foton.

Tänk dig en klassisk mekanisk svängning, t.ex. en gitarrsträng. Energin i svängningen är proportionell mot amplituden i kvadrat (om den återställande kraften är -kx så blir energin kx²/2). Vid maxutslag är all energi potentiell energi. Vid nollutslag (rak sträng) är den potentiella energin noll, och all energi är rörelseenergi, se länk 2.

Jag vet inte hur långt man kan driva den mekaniska analogin när det gäller elektromagnetiska vågor - jag vet inte ens vad det är som "svänger".

Vad gäller den kvantmekaniska bilden så skulle i princip Heisenbergs obestämdhetsrelation tillåta energivariationen eftersom E = hv = h/T, där T är svängningens period:

E*T = DE*DT = h

Nyckelord: elektromagnetisk strålning [21];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/waves/emwv.html
2 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/soushm.html#c3