电磁波由什么组成,本质是什么样的

电磁波由什么组成,本质是什么样的
禁止告诉我电磁波是横波,从高深的角度,用一般普物学者听得懂的语言解释一下
我补充一下问题，结合我所了解的知识，作如下确切提问，
1，电磁波是磁场电场交替变换，我想知道如何交替变换的，最好能有示意图
2，电场磁场交替变换，那么波以怎样的方式向前行进，最好能有示意图
3，对于如上的电磁波的解释，如何与菲涅耳原理达成统一
ps我对这个问题十分想知道答案，所以，如果能得到满意解答，愿意给出最多300财富值进行悬赏，由于每个提问只能给200，我将在收到答案后加问新问题并打出100财富值

首先我不太清楚你在念什么阶段.
要说清楚电磁波,首先得说场的概念（法拉第提出的“力线”）.到底什么是场呢?首先,一个电荷,可以使周围的带电粒子感受到力,但即使周围没有其他粒子,空间的能量也存在（先别理会零点能）.现代科学提出场论的观点,目的在于除了将超距作用排除以外,还在于能将数学的方法引入到对空间的研究中.简单说吧,以前大家研究的方法是从力的角度去看待相互作用,这个观点根深蒂固,但是有严重的逻辑漏洞.,而用场来研究相互作用的话,数学上我们能处理更多的东西,甚至算出还未发现的东西,逻辑上也暂时无解.场并非是虚无缥缈的,他具备了一切的物质属性（不过其构成与现实物质不一样,他有动量,角动量等一系列物质属性,现代科学也把场归入物质范畴）
时现在可以回答电磁波的问题了.首先,所谓波,顾名思义,就是一种周期变化的描述.电场和磁场的周期变化,你得先有这个概念.电磁波,说白了就是MAXWELL方程（二阶偏微分）的一般解的形式.maxwell方程是通过电磁场理论的最基本的东西推导出来（严格说是总结出来）的,所以他的解表达了变化的电磁场的一般发展规律,即交变互生.如果你数学的看他,就觉得没什么而已,不过是解具有波动的形式罢了,但物理学家喜欢找解的物理本质（存在即合理的世界观）,因而他们想方设法的将场的理论发展起来,形成了一整套完整的体系.如果你学物理专业的话,大三就可以接触到了,不过我给你提个醒,数学上的难度将会远远大于物理上的理解（记住是远远大于）.
最后纠正一下,说电磁波是横波的你不用理会了,因为maxwell方程的解如果考虑上边值条件和初始条件的话,往往很难是完美的横波（比如介质内,金属表面等）,一般都会有衰逝,绕旋等非线性情况.所以虽然横波在数学上好处理又好看,但在实际科研中最多用来一阶近似,用途不大.非线性的电磁分析才是王道.
有什么不清楚的尽管追问,我不会的我也会帮你问教授的.
再问： 我补充一下问题，结合我所了解的知识，作如下确切提问，
1，电磁波是磁场电场交替变换，我想知道如何交替变换的，最好能有示意图
2，电场磁场交替变换，那么波以怎样的方式向前行进，最好能有示意图
3，对于如上的电磁波的解释，如何与菲涅耳原理达成统一
再答： 图的话在书上啊，任何一本电磁学或电动的都会有的。我简单描述一下真空中的平面电磁波的特性：电场分量和磁场分量同屏率，同相位（这点很神奇对吧），方向彼此垂直，振幅满足E=CB，C是光速。传播的方向由K=E叉乘B决定，K是波矢。另外，你所说的fresnel的原理具体是哪个？他有涉及电磁理论的，也有的只是横波理论的。
==我在wiki上给你找到图了。。。。
再问： 次波的那个原理
问想问的是一个由电场磁场交替变换的东西，为什么能传播呢
再答： 好吧次波原理是fresnel最基本而直接的原理，并不涉及电磁理论（当初他提出时），适用于一切波动。但现在用严谨的眼光看来的话，次波叠加的原理必须要涉及到物质微观尺度的详细研究，才能完全的适应新的实验现象，特别是非简谐波，这点尤为重要（但是现在看来似乎没什么人在做这块，至少救我能接触到的人来说）。如果你硬要让我给个回答的话，我只能说，次波的理论与电磁理论完全是兼容的，不过绝非是fresnel当初提出的表述那样那么简单（但他的思想我觉得是没有问题的）。
至于你说电磁波为什么交替会往前传播，我只能说数学上二阶波动方程解出来就是这样的（方程是由电磁理论得到的，其解也必定不会违背物理规律，至于解的形式为何如此，只不过你以前不了解而已，就像maxwell方程的解当初也被当成是“预言”一样），至于物理上的解释任何一本课本都有。
再问： 抱歉，我又查了一下是惠更斯，不是菲涅尔

你说的那个方程我看过，个人感觉，那只是符合Maxwell方程的一种形式，没有一个形象化的，关于电磁的变换如何传播的说明，所以想问一下，从微观来讲，电磁的变换如何传播，包括你所说的，电场分量和磁场分量同相位该怎么解释。
我曾经抱有这样一种疑问：按照量子化的观点，光线只能以特定的能量大小的整数倍来传播，假设这条光波经过一个衍射孔，你说他该怎么传播？
再答： 额，好吧，我也忘了是huygens。。。

其实关于电磁波的传播问题，你可以这么想：如果电磁波的源头（扰源）能维持扰动，持续的提供能量，那么电磁波就必须得往外传播，不然源附近的能量密度会变得极大。maxwell方程里，其形式解是简谐的，其中就包含着扰源维持稳定的边值条件。当然这是能量的观点去理解，要直观的话，我觉得若你对场论有一定了解的话，你就这么想：场论认为相互作用为场的作用，即发生相互作用的物体他们激发出的场在互相交换介子，而光子作为电磁作用的介子，其本质上可以看成是电磁波包络，而包络是无法停留的，所以，当场源激发交变电磁场时，就只好传播了（这样解释很生硬）。。。ps：其实把他当成是数学的结果就好了，心理上就不会别扭。
至于电磁两个分量振幅与相位的关系，完全是数学的结果（利用四个基本方程简单推导得到）。
至于量子的观点，没有任何奇怪的地方：光子通过衍射缝的行为测量是早期量子力学的一个基本问题，有无数人研究过了，包括什么隐变量理论（一个著名错误理论）等等，详细的话我去找一个报告给你看。（英文没问题吧）

不好意思，那篇paper似乎被我删了。。。你去google scholar搜一下惠勒延迟选择实验（经典的）吧，或者wiki一下了解就行，然后有什么不懂的再问我。
再问： 其实我对这些有一个自己的想法，从方程就可以看出，E是H的一阶偏导，H又是E的一阶偏导，他们来回变换，必然是简谐运动，方程上也很符合波的形式。这些看起来都是理所当然的，只是我初学电磁波的内容，不太了解他们是怎么变的，比方说E变小了，在哪个地方会产生H？产生的H变化又会产生E，这个新产生的E又在哪里？是否他们不断地在波的方向上产生，宏观上来看就是电磁波的传播？您说见过的论文中有没有写关于这个的？
再答： 哦，好吧，我理解错你的意思了。
我们平时在书上看到：“变化的**场周围激发出**场”，这么说其实有点问题，比如说，一个单方向的电场在简谐变化，其垂直方向上感生的磁场（用H或B都一样，只不过差个系数而已，对真空而言），这是由电磁理论最基本的部分得到的规律，也被无数的实验验证了。至于你说“比方说E变小了，在哪个地方会产生H？产生的H变化又会产生E，这个新产生的E又在哪里？”估计你还没正式学习电磁学吧，这些都是最基本的，我告诉你还不如你去看教材。

还有你不用敬称“您”，我也还在念书，估计没比你大多少呢。哈哈。