Elektromagneettiset

Elektromagneettiset ilmiöt viittaavat sähkö- ja magneettikenttien sekä niiden välisten vuorovaikutusten ilmiöihin. Ne kattavat sekä staattiset että ajan muutoksesta johtuvat kentät sekä elektromagneettisen säteilyn eripituisen aallonpituuden alueet. Perusteena on Maxwellin yhtälöt, jotka kuvaavat kenttien lähteitä (varaukset ja virrat) sekä kenttien muutoksia ja vuorovaikutuksia. Sähkökentän ja magneettikentän yhdistelmä muodostaa sähkömagneettisen kentän, ja ajassa muuttuvat kentät voivat syntetisoida toisiaan. Tämän yhteyden tuloksena valo sekä muut elektromagneettiset aallot voivat levitä tyhjiössä ja aineissa.

Maxwellin yhtälöt (Gaussin lait, Faraday’n induktiolaki, Ampère–Maxwellin laki) määräävät, miten kentät kehittyvät ja miten ne vaikuttavat varauksiin ja virtoihin. Säädeltynä yhdistelmänä ne ennustavat, että valon nopeus tyhjiössä on rajoitettu ja riippuu aineen sähköisistä ja magneettisista ominaisuuksista. Säteilyä esiintyy laajalla spektrillä: radio-, mikro-, näkyvä valo sekä infrapuna-, ultravioletti-, röntgen- ja gammasäteilyä. Eri alueille on ominaista erilainen vuorovaikutusmateriaaleihin sekä sovellusmahdollisuudet.

Aineessa elektromagneettiset ilmiöt ilmenevät dielectric- ja magnetisoitumisena sekä riippuvuuksina taite suodattuvista ominaisuuksista kuten permittiivisyydestä ja permeabiliteetista. Kenttä voi heijastua, taittua, diffrioitua ja absorboitua, mikä vaikuttaa esimerkiksi sovelluksiin, kuten telekommunikaatioon, sähköverkkoihin, antureihin ja lääketieteelliseen kuvantamiseen (MRI). EMC- ja häiriöturvallisuus ovat nykyajan keskeisiä teknisiä näkökulmia.

Historian piirissä Maxwellin teoria yhdisti sähköiset ja magneettiset ilmiöt 1800-luvulla, ja siitä on kehittynyt laaja teknologinen ala, joka kattaa sekä perusfysiikan että sovellustieteet.