電磁波の変化はエネルギーの変化？

質問

電磁波について調べていると、「電場と磁場の変化」という言葉が出てきますが、この「電場と磁場の変化」とは、
「電場の強さ・電束密度・磁場の強さ・磁束密度」の変化
のことですか？

だとしたら、それはエネルギーの変化と考えても良いですか？

回答No.1

felicior · ベストアンサー

一般的に「電場」という言葉は電場強度を指し電束密度を表すことはありませんが、
「磁場」という言葉は磁場強度または磁束密度のどちらかを表しています。ただ、
電磁波において何の物理量が変化しているのかということなら結局その４つとも全て
変化していますから、限定的に捉えなくても良いと思います。

エネルギーについて、電磁波はエネルギーを運ぶ役目はしますが電磁波を発生・吸収
する荷電粒子も含めた全体量は保存しているはずです。ですから「エネルギーの変化」
と言うにはどこまでのエネルギーかを決めないと分かりません。また、電場強度など
の４つの量は空間的にも時間的にも一点で定義されるものであるのに対してエネルギー
はそういった量ではありませんので、体積当たりのエネルギーであるエネルギー密度
や、単位面積を１秒当たりに通過するエネルギーであるポインティングベクトルまたは
放射強度を使えばより細かい議論ができます。

お礼

丁寧な回答ありがとうございました。

私は物理学の知識がかなり少ないので、すでに答えてもらってる質問を又してると申し訳ないのですが、
波長が一定でも受けるエネルギーは上下しているのでしょうか？
つまり「電場の強さ・電束密度・磁場の強さ・磁束密度」が強い・高い場所はエネルギーが高く、弱い・低い場所はエネルギーが低いのでしょうか？