首先要交代一些事情物理学的精髓是测量与描述。
对物理量的测量。
对物理规律的描述。
最好是用数学语言去描述物理规律，因为数学语言可以很好地反映测量的数据之间的关系。

首先要交代一些事情

物理学的精髓是测量与描述。

对物理量的测量。

对物理规律的描述。

最好是用数学语言去描述物理规律，因为数学语言可以很好地反映测量的数据之间的关系。

但是，数学语言并不是完美的语言，只用数学语言描述的物理规律是不完整的，因为经常会出现“照着公式瞎解释”的现象。

数学语言最明显的缺陷是：无法区分相关关系和因果关系。

比如电阻的定义式：

稍微有点物理基础的人都能看出这是在瞎解释，把“相关”当成了“因果”。

下面来到电磁学

“照着公式瞎解释”的现象其实有很多。

类似的，“变化的电场产生磁场”、“变化的磁场产生电场”之类的说法，根本就没在麦克斯韦的《电磁通论》里面出现过。

谈到涡旋电场，麦克斯韦将其归结为“涡旋电场伴随着变化的磁场，而变化的磁场是由电荷的运动状态变化引起的。”

谈到位移电流，麦克斯韦将其归结为“电荷的位移的变化，这也就是电荷的运动，既然是电荷的运动，就应该会产生磁效应。”

“变化的电场产生磁场”、“变化的磁场产生电场”这种说法其实和麦克斯韦当初的思想格格不入。而且，每次提到“电场的变化”或“磁场的变化”，麦克斯韦都会紧接着提到电荷的运动状态变化。

麦克斯韦眼中的电磁场是一种弥散在整个宇宙中的“弹性介质”，电场和磁场分别表征着这种“弹性介质”的势能和动能。变速运动的电荷会扰动这种“弹性介质”，这种扰动被称为“电磁扰动”，这种扰动的传播被称为“电磁波”。

当然，麦克斯韦的观点未必都对，现在的教科书常见的说法也未必就是错的。

不过，关于电磁波，笔者有必要澄清一些事情：

我们通常说的电磁波确实是“电磁扰动”的传播，是电磁场的能量在空间中的传播，不是电场的能量与磁场的能量在相互转化。

由麦克斯韦方程组可以解出：

电磁波的电场分量和磁场分量是同步变化的！

如果你接受了电磁波是“电生磁，磁生电”交替进行的过程，那么你就会认为电磁波的传播过程中，电场的能量与磁场的能量相互转化，电磁波的电场分量和磁场分量是互补的。

这根本就不满足由麦克斯韦方程组推导出的波动方程的行波解！

（笔者真的见有人这样思考过，在不知不觉中就违背了麦克斯韦方程组。）

但是，事情还没完，电场的能量与磁场的能量相互转化的现象也是有的！

这就是电磁振荡：

此时，电场分量和磁场分量就是互补的，不再同步变化。

这种现象也是由麦克斯韦方程组推导出的波动方程的解，只不过是驻波解！

驻波不在空间中传播，相当于电磁场在“原地振荡”，电磁场的能量没有在空间中传播。而我们通常说的电磁波是行波，是可以让电磁场的能量在空间中传播的，属于“电磁扰动”的传播。

至于什么时候是行波，什么时候是驻波？

要看是否有导体，自由空间中的电磁波是行波，与导体相互作用的电磁波是驻波

顺便多说几句：

产生电磁波不一定要让电荷周期性震荡，哪怕是电荷略微移动了一下，也会产生电磁波。

要注意：

波，不只是正弦波。

波可以有任意的波形，只要是一个物理量在空间中的传播，都是波动方程的解。

不具有周期性的波其实很常见。

如果要说电磁波是怎么样存在，那只能说水是怎样存在一样。万物都存在有磁，无磁的东西不存在！宇宙是一个磁的世界。物体越大，占有磁性越大！