電磁波について初歩的な質問

質問

光ファイバー内を進行する電磁波の振幅をUとすると，
U=a+ibと表現できるようなのですが，この実部aと虚部bは物理的にどのような意味があるのでしょうか？

回答No.4

FT56F001

フェーザと瞬時値の間の対応関係として(ひとつの流儀では)，
複素振幅U=a+j*bと瞬時値e=a*cos(ωt)-b*sin(ωt)を対応させます。
e=Re{(a+j*b)exp(jωt)}=Re{(a+j*b)*(cos(ωt)+j*sin(ωt)}
eは電磁波の電界，磁界など，正弦波で振動する量の瞬時値です。
|U|=|a+j*b|=sqrt{a^2+b^2}が振幅，arg(U)=arctan(b/a)が位相を表します。

(振幅でなく実効値に対応させる，実部・虚部を逆にする等，違う流儀もあります)

回答No.3

tance

電磁波（電界、磁界、電圧、電流）には大きさと位相があるので、ベクトル表示が
必要です。U = a + jb はベクトル表示を複素数で行っただけです。なお電気の
世界では虚数単位を j で表すのが慣例です。 i は電流のシンボルなので
紛らわしいからです。

電磁波という単語が何かうさんくさい響きを持っていると感じる人がいるようですが
まったくそんなことはなく、非常に明快に解明し尽くされた分野です。

テスラーとかベアデンといった人物が普通ではないと考えてください。
（テスラーは大変大きな業績を残した人ですが晩年言動がおかしくなりました）

回答No.2

FT56F001

フェーザとしての複素振幅なので，cos成分の振幅a，sin成分の振幅b

お礼

ありがとうございます．
えーっと，U(=a+ib)は電磁波の振幅，
aは電磁波のcos成分の振幅，bは電磁波のsin成分の振幅ということで良いのでしょうか？

回答No.1

lv4u

>>この実部aと虚部bは物理的にどのような意味があるのでしょうか？

電磁波については、現在、まだ科学的には十分解明されている状態ではないと思います。
（実際は解明されているけど、ニコラテスラ以降、ある組織によって隠されていると思えます。）

なので、それは、今後の研究、あるいは情報公開に期待するところだと思います。