८.१ परिचय

अध्याय ४ मध्ये, आपण शिकलो की विद्युतप्रवाह चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतो आणि दोन विद्युतप्रवाह वाहून नेणाऱ्या तारा एकमेकांवर चुंबकीय बल प्रयुक्त करतात. पुढे, अध्याय ६ मध्ये, आपण पाहिले की काळानुसार बदलणारे चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र निर्माण करते. याचा व्यत्यय देखील खरा आहे का? काळानुसार बदलणारे विद्युत क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करते का? जेम्स क्लार्क मॅक्सवेल (१८३१-१८७९) यांनी युक्तिवाद केला की हे खरोखरच घडते - केवळ विद्युतप्रवाहच नव्हे तर काळानुसार बदलणारे विद्युत क्षेत्र देखील चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करते. काळानुसार बदलणाऱ्या प्रवाहाशी जोडलेल्या संधारित्राच्या बाहेर एका बिंदूवर चुंबकीय क्षेत्र शोधण्यासाठी ॲम्पियरच्या परिपथीय नियमाचा वापर करताना, मॅक्सवेल यांना ॲम्पियरच्या परिपथीय नियमात एक विसंगती दिसून आली. या विसंगती दूर करण्यासाठी त्यांनी एका अतिरिक्त प्रवाहाचे अस्तित्व सुचवले, ज्याला त्यांनी विस्थापन प्रवाह असे नाव दिले.

मॅक्सवेल यांनी विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रे, आणि त्यांचे स्रोत, प्रभार आणि प्रवाह घनता यांचा समावेश असलेल्या समीकरणांचा एक संच तयार केला. या समीकरणांना मॅक्सवेलची समीकरणे म्हणून ओळखले जाते. लॉरेंट्झ बल सूत्रासह (अध्याय ४), ते गणितीयदृष्ट्या विद्युतचुंबकत्वाचे सर्व मूलभूत नियम व्यक्त करतात.

मॅक्सवेलच्या समीकरणांमधून निर्माण होणारा सर्वात महत्त्वाचा अंदाज म्हणजे विद्युतचुंबकीय तरंगांचे अस्तित्व, ज्या (युग्मित) काळानुसार बदलणारी विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रे आहेत जी अवकाशात प्रसारित होतात. या समीकरणांनुसार, तरंगांचा वेग हा प्रकाशीय मापनांवरून मिळालेल्या प्रकाशाच्या वेगाच्या $(3 \times 10^{8} \mathrm{~m} / \mathrm{s})$ जवळपास असल्याचे दिसून आले. यामुळे प्रकाश हा एक विद्युतचुंबकीय तरंग आहे हा उल्लेखनीय निष्कर्ष निघाला. मॅक्सवेलच्या कार्यामुळे विद्युत, चुंबकत्व आणि प्रकाश या क्षेत्रांचे एकत्रीकरण झाले. हर्ट्झ यांनी १८८५ मध्ये, प्रायोगिकरित्या विद्युतचुंबकीय तरंगांचे अस्तित्व प्रात्यक्षिक केले. मार्कोनी आणि इतरांद्वारे त्याचा तांत्रिक वापर केल्यामुळे कालांतराने आपण पाहत असलेल्या संप्रेषणातील क्रांती घडून आली.

या अध्यायात, आपण प्रथम विस्थापन प्रवाहाची गरज आणि त्याचे परिणाम यांची चर्चा करू. त्यानंतर आपण विद्युतचुंबकीय तरंगांचे वर्णनात्मक विवरण सादर करू. $\gamma$ किरणांपासून (तरंगलांबी $\sim 10^{-12} \mathrm{~m}$) ते लांब रेडिओ तरंगांपर्यंत (तरंगलांबी $\sim 10^{6} \mathrm{~m}$) पसरलेल्या विद्युतचुंबकीय तरंगांच्या विस्तृत वर्णपटाचे वर्णन केले आहे.

८.२ विस्थापन प्रवाह

अध्याय ४ मध्ये आपण पाहिले की विद्युतप्रवाह त्याच्या आसपास चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतो. मॅक्सवेल यांनी दाखवून दिले की तार्किक सुसंगततेसाठी, बदलते विद्युत क्षेत्र देखील चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करणे आवश्यक आहे. हा परिणाम अत्यंत महत्त्वाचा आहे कारण तो रेडिओ तरंग, गॅमा किरण आणि दृश्य प्रकाश, तसेच इतर सर्व प्रकारच्या विद्युतचुंबकीय तरंगांचे अस्तित्व स्पष्ट करतो.

बदलते विद्युत क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र कसे निर्माण करते हे पाहण्यासाठी, संधारित्राच्या प्रभारण प्रक्रियेचा विचार करू आणि (अध्याय ४) द्वारे दिलेला ॲम्पियरचा परिपथीय नियम लागू करू

$$ \begin{equation*} \oint \mathbf{B} \cdot \mathrm{d} \mathbf{l}=\mu_{0} i(t) \tag{8.1} \end{equation*} $$

संधारित्राच्या बाहेर एका बिंदूवर चुंबकीय क्षेत्र शोधण्यासाठी. आकृती ८.१(a) एक समांतर पट्टी संधारित्र $C$ दाखवते जो एका परिपथाचा भाग आहे ज्यातून काळानुसार बदलणारा प्रवाह $i(t)$ वाहतो. समांतर पट्टी संधारित्राच्या बाहेरील प्रदेशात $\mathrm{P}$ सारख्या बिंदूवर चुंबकीय क्षेत्र शोधू या. यासाठी, आपण त्रिज्या $r$ च्या समतल वर्तुळाकार पळवाटेचा विचार करू ज्याचे समतल विद्युतप्रवाह वाहून नेणाऱ्या तारेच्या दिशेला लंब आहे, आणि जे तारेच्या संदर्भात सममितीयपणे केंद्रित आहे [आकृती ८.१(a)]. सममितीमुळे, चुंबकीय क्षेत्र वर्तुळाकार पळवाटेच्या परिघाभोवती निर्देशित केलेले आहे आणि पळवाटेवरील सर्व बिंदूंवर परिमाणात समान आहे जेणेकरून जर $B$ हे क्षेत्राचे परिमाण असेल, तर समीकरण (८.१) ची डावी बाजू $B(2 \pi r)$ आहे. तर आपल्याकडे आहे

$$ \begin{equation*} B(2 \pi r)=\mu_{0} i(t) \tag{8.2} \end{equation*} $$

जेम्स क्लार्क मॅक्सवेल (१८३१ – १८७९) एडिनबर्ग, स्कॉटलंड येथे जन्मलेले, एकोणिसाव्या शतकातील सर्वात महान भौतिकशास्त्रज्ञांपैकी होते. त्यांनी वायूमधील रेणूंचे उष्णता वेग वितरण मिळवले आणि चिकटपणा यांसारख्या मापन करता येणाऱ्या राशींपासून रेण्वीय मापदंडांचे विश्वसनीय अंदाज मिळवणारे ते पहिल्यांपैकी होते. मॅक्सवेलचे सर्वात मोठे यश म्हणजे विद्युत आणि चुंबकत्वाच्या नियमांचे (कुलॉम, ऑर्स्टेड, ॲम्पियर आणि फॅरडे यांनी शोधलेले) सुसंगत समीकरणांच्या संचात एकत्रीकरण, ज्यांना आता मॅक्सवेलची समीकरणे म्हणतात. यावरून ते या सर्वात महत्त्वाच्या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की प्रकाश हा एक विद्युतचुंबकीय तरंग आहे. मनोरंजक गोष्ट म्हणजे, मॅक्सवेल या कल्पनेशी सहमत नव्हते (फॅरडेच्या विद्युतअपघटन नियमांनी सुचविल्याप्रमाणे) की विद्युत हे कणरूप स्वरूपाचे आहे.

आकृती ८.१ एक समांतर पट्टी संधारित्र $C$, एका परिपथाचा भाग म्हणून ज्यातून काळानुसार बदलणारा प्रवाह $i(t)$ वाहतो, (a) त्रिज्या $r$ ची एक पळवाट, पळवाटेवरील एका बिंदू $\mathrm{P}$ वर चुंबकीय क्षेत्र निश्चित करण्यासाठी; (b) संधारित्र पट्ट्यांमधील आतील भागातून जाणारी भांड्यासारखी पृष्ठभाग ज्याची कडा (a) मध्ये दाखवलेली पळवाट आहे; (c) एक टिफिन बॉक्ससारखी पृष्ठभाग (झाकणाशिवाय) ज्याची कडा वर्तुळाकार पळवाट आहे आणि संधारित्र पट्ट्यांमध्ये सपाट वर्तुळाकार तळ $S$ आहे. बाण संधारित्र पट्ट्यांमधील एकसमान विद्युत क्षेत्र दाखवतात.

आता, एक वेगळी पृष्ठभाग विचारात घ्या, ज्याची सीमा समान आहे. ही एक भांड्यासारखी पृष्ठभाग आहे [आकृती ८.१(b)] जी कोठेही प्रवाहाला स्पर्श करत नाही, परंतु त्याचा तळ संधारित्र पट्ट्यांमध्ये आहे; त्याचे तोंड वर नमूद केलेली वर्तुळाकार पळवाट आहे. अशीच आणखी एक पृष्ठभाग टिफिन बॉक्ससारखी (झाकणाशिवाय) आकारली आहे [आकृती ८.१(c)]. समान परिमिती असलेल्या अशा पृष्ठभागांवर ॲम्पियरचा परिपथीय नियम लागू करताना, आपल्याला असे आढळते की समीकरण (८.१) ची डावी बाजू बदललेली नाही परंतु उजवी बाजू शून्य आहे आणि $\mu_{0} i$ नाही, कारण आकृती ८.१(b) आणि (c) च्या पृष्ठभागातून कोणताही प्रवाह जात नाही. तर आपल्याकडे एक विरोधाभास आहे; एका पद्धतीने गणना केली, बिंदू $\mathrm{P}$ वर चुंबकीय क्षेत्र आहे; दुसऱ्या पद्धतीने गणना केली, $\mathrm{P}$ वर चुंबकीय क्षेत्र शून्य आहे.

विरोधाभास आपण ॲम्पियरचा परिपथीय नियम वापरल्यामुळे निर्माण झाला असल्याने, या नियमात काहीतरी गहाळ असणे आवश्यक आहे. गहाळ असलेले पद असे असले पाहिजे की कोणतीही पृष्ठभाग वापरली तरीही बिंदू $P$ वर समान चुंबकीय क्षेत्र मिळेल.

आपण प्रत्यक्षात आकृती ८.१(c) काळजीपूर्वक पाहून गहाळ असलेले पद ओळखू शकतो. संधारित्राच्या पट्ट्यांमधील पृष्ठभाग $\mathrm{S}$ मधून काहीतरी जात आहे का? होय, नक्कीच, विद्युत क्षेत्र! जर संधारित्राच्या पट्ट्यांचे क्षेत्रफळ $A$ असेल, आणि एकूण प्रभार $Q$ असेल, तर पट्ट्यांमधील विद्युत क्षेत्राचे परिमाण $\mathbf{E}$ $(Q / A) / \varepsilon_{0}$ आहे (समीकरण २.४१ पहा). क्षेत्र आकृती ८.१(c) च्या पृष्ठभाग $S$ ला लंब आहे. त्याचे संधारित्र पट्ट्यांच्या क्षेत्रफळ $A$ वर समान परिमाण आहे, आणि त्याच्या बाहेर नाहीसे होते. तर पृष्ठभाग $S$ मधून विद्युत अभिवाह $\Phi_{E}$ किती आहे? गॉसचा नियम वापरून, तो आहे

$$ \begin{equation*} \Phi_{\mathrm{E}}=|\mathbf{E}| A=\frac{1}{\varepsilon_{0}} \frac{Q}{A} A=\frac{Q}{\varepsilon_{0}} \tag{8.3} \end{equation*} $$

आता जर संधारित्र पट्ट्यांवरील प्रभार $Q$ काळानुसार बदलत असेल, तर एक प्रवाह $i=(\mathrm{d} Q / \mathrm{d} t)$ आहे, जेणेकरून समीकरण (८.३) वापरून, आपल्याकडे आहे

$$ \frac{\mathrm{d} \Phi_{E}}{\mathrm{~d} t}=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d} t} \frac{Q}{\varepsilon_{0}}=\frac{1}{\varepsilon_{0}} \frac{\mathrm{d} Q}{\mathrm{~d} t} $$

याचा अर्थ असा होतो की सुसंगततेसाठी,

$$ \begin{equation*} \varepsilon_{0} \frac{\mathrm{d} \Phi_{E}}{\mathrm{~d} t}=i \tag{8.4} \end{equation*} $$

हे ॲम्पियरच्या परिपथीय नियमातील गहाळ असलेले पद आहे. जर आपण हा नियम सामान्यीकृत करून पृष्ठभागातून वाहकांद्वारे वाहून नेलेल्या एकूण प्रवाहात, दुसरे पद जोडले जे त्या समान पृष्ठभागातून विद्युत अभिवाहाच्या बदलाच्या दराच्या $\varepsilon_{0}$ पट आहे, तर एकूण प्रवाहाचे मूल्य $i$ सर्व पृष्ठभागांसाठी समान आहे. हे केल्यास, सामान्यीकृत ॲम्पियरचा नियम वापरून कोठेही मिळालेल्या $B$ च्या मूल्यात कोणताही विरोधाभास नाही. बिंदू $P$ वरील $B$ हे शून्येतर आहे, गणनेसाठी कोणतीही पृष्ठभाग वापरली तरीही. पट्ट्यांच्या बाहेरील बिंदू $\mathrm{P}$ वरील $B$ [आकृती ८.१(a)] हे आतील बिंदू $\mathrm{M}$ वर जसे असावे तसेच आहे. प्रभारांच्या प्रवाहामुळे वाहकांद्वारे वाहून नेलेल्या प्रवाहाला वहन प्रवाह म्हणतात. समीकरण (८.४) द्वारे दिलेला प्रवाह हे एक नवीन पद आहे, आणि ते बदलत्या विद्युत क्षेत्रामुळे (किंवा विद्युत विस्थापन, कधीकधी अजूनही वापरले जाणारे जुने पद) आहे. म्हणून, त्याला विस्थापन प्रवाह किंवा मॅक्सवेलचा विस्थापन प्रवाह म्हणतात. आकृती ८.२ वर चर्चा केलेल्या समांतर पट्टी संधारित्राच्या आतील विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रे दाखवते.

आकृती ८.२ (a) संधारित्र पट्ट्यांमधील विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रे $\mathbf{E}$ आणि $\mathbf{B}$, बिंदू M वर. (b) आकृती (a) चा एक आडवा छेद दृश्य.

मॅक्सवेल यांनी केलेले सामान्यीकरण म्हणजे खालीलप्रमाणे. चुंबकीय क्षेत्राचा स्रोत केवळ वाहणाऱ्या प्रभारांमुळे होणारा वहन विद्युतप्रवाहच नव्हे तर विद्युत क्षेत्राचा काळानुसार बदलणारा दर देखील आहे. अधिक अचूकपणे, एकूण प्रवाह $i$ हा $i_{c}$ द्वारे दर्शविलेल्या वहन प्रवाहाची आणि $i_{\mathrm{d}}\left(=\varepsilon_{0}\left(\mathrm{~d} \Phi_{E} /\right.\right.$ $\mathrm{d} t))$ द्वारे दर्शविलेल्या विस्थापन प्रवाहाची बेरीज आहे. तर आपल्याकडे आहे

$$ \begin{equation*} i=i_{c}+i_{d}=i_{c}+\varepsilon_{0} \frac{\mathrm{d} \Phi_{E}}{\mathrm{~d} t} \tag{8.5} \end{equation*} $$

स्पष्टपणे, याचा अर्थ असा की संधारित्र पट्ट्यांच्या बाहेर, आपल्याकडे फक्त वहन प्रवाह $i_{\mathrm{c}}=i$ आहे, आणि विस्थापन प्रवाह नाही, म्हणजे, $i_{d}=0$. दुसरीकडे, संधारित्राच्या आत, कोणताही वहन प्रवाह नाही, म्हणजे, $i_{\mathrm{c}}=0$, आणि तेथे फक्त विस्थापन प्रवाह आहे, जेणेकरून $i_{d}=i$.

सामान्यीकृत (आणि योग्य) ॲम्पियरच्या परिपथीय नियमाचा समीकरण (८.१) सारखाच स्वरूप आहे, फरक फक्त एक: “ज्या बंद पळवाटेची परिमिती आहे त्या कोणत्याही पृष्ठभागातून जाणारा एकूण प्रवाह” हा वहन प्रवाह आणि विस्थापन प्रवाह यांची बेरीज आहे. सामान्यीकृत नियम आहे आणि त्याला ॲम्पियर-मॅक्सवेल नियम म्हणून ओळखले जाते.

$$ \begin{equation*} \int \mathbf{B} \mathrm{d} \mathbf{l}=\mu_{0} i_{c}+\mu_{0} \varepsilon_{0} \frac{\mathrm{d} \Phi_{E}}{\mathrm{~d} t} \tag{8.6} \end{equation*} $$

सर्व बाबतीत, विस्थापन प्रवाहाचा वहन प्रवाहासारखाच भौतिक परिणाम होतो. काही प्रकरणांमध्ये, उदाहरणार्थ, वाहक तारेतील स्थिर विद्युत क्षेत्रे, विस्थापन प्रवाह शून्य असू शकतो कारण विद्युत क्षेत्र $\mathbf{E}$ काळानुसार बदलत नाही. इतर प्रकरणांमध्ये, उदाहरणार्थ, वरील प्रभारित होणारा संधारित्र, अवकाशाच्या वेगवेगळ्या प्रदेशांमध्ये वहन आणि विस्थापन प्रवाह दोन्ही असू शकतात. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, ते दोन्ही अवकाशाच्या समान प्रदेशात असू शकतात, कारण पूर्णपणे वाहक किंवा पूर्णपणे विद्युतरोधक माध्यम अस्तित्वात नाही. सर्वात मनोरंजक गोष्ट म्हणजे, अवकाशाचे मोठे प्रदेश असू शकतात जेथे कोणताही वहन प्रवाह नसतो, परंतु काळानुसार बदलणाऱ्या विद्युत क्षेत्रांमुळे फक्त विस्थापन प्रवाह असतो. अशा प्रदेशात, आपण चुंबकीय क्षेत्राची अपेक्षा करतो, जरी जवळ कोणताही (वहन) प्रवाह स्रोत नसला तरीही! अशा विस्थापन प्रवाहाचा अंदाज प्रायोगिकरित्या सत्यापित केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, आकृती ८.२(a) मधील संधारित्राच्या पट्ट्यांमधील चुंबकीय क्षेत्र (बिंदू M वर म्हणा) मोजले जाऊ शकते आणि ते बाहेर (P वर) असलेल्या प्रमाणेच आहे असे दिसून येते.

विस्थापन प्रवाहाचे (अक्षरशः) दूरगामी परिणाम आहेत. एक गोष्ट आपल्याला त्वरित लक्षात येते की विद्युत आणि चुंबकत्वाचे नियम आता अधिक सममितीय* आहेत. फॅरडेच्या विद्युतचुंबकीय प्रेरण नियमानुसार, चुंबकीय अभिवाहाच्या बदलाच्या दराइतके प्रेरित विद्युतचालक बल असते. आता, दोन बिंदू १ आणि २ मधील विद्युतचालक बल म्हणजे प्रति एकक प्रभार ते १ वरून २ वर नेण्यासाठी केलेले कार्य असल्याने, विद्युतचालक बलाचे अस्तित्व म्हणजे विद्युत क्षेत्राचे अस्तित्व होय. तर, आपण फॅरडेच्या विद्युतचुंबकीय प्रेरण नियमाचे पुन्हा असे सांगू शकतो की काळानुसार बदलणारे चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र निर्माण करते. तर, काळानुसार बदलणारे विद्युत क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करते ही सममितीय जोडी आहे, आणि ती विस्थापन प्रवाह हा चुंबकीय क्षेत्राचा स्रोत आहे याचा परिणाम आहे. अशाप्रकारे, काळानुसार बदलणारी विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रे एकमेकांना जन्म देतात! फॅरडेचा विद्युतचुंबकीय प्रेरण नियम आणि ॲम्पियर-मॅक्सवेल नियम या विधानाचे परिमाणात्मक अभिव्यक्ती देतात, जेथे प्रवाह हा एकूण प्रवाह असतो, समीकरण (८.५) प्रमाणे. या सममितीचा एक अतिशय महत्त्वाचा परिणाम म्हणजे विद्युतचुंबकीय तरंगांचे अस्तित्व, ज्याची आपण पुढील विभागात गुणात्मक चर्चा करू.

• ते अजूनही पूर्णपणे सममितीय नाहीत; चुंबकीय क्षेत्राचे (चुंबकीय एकध्रुव) ज्ञात स्रोत नाहीत जे विद्युत क्षेत्राचे स्रोत असलेल्या विद्युत प्रभारांसारखे आहेत.

निर्वातातील मॅक्सवेलची समीकरणे

१. $\oint \mathbf{E} \cdot \mathrm{d} \mathbf{A}=G / \varepsilon_0$ (विद्युतकरिता गॉसचा नियम)

२. $\oint \mathbf{B} \cdot \mathrm{d} \mathbf{A}=0$ (चुंबकत्वाकरिता गॉसचा नियम)

३. $\oint \mathbf{E} \cdot \mathrm{d} \mathbf{1}=\frac{-\mathrm{d} \Phi_{\mathrm{B}}}{\mathrm{d} t}$ (फॅरडेचा नियम)

४. $\oint \mathbf{B} \cdot \mathrm{d} \mathbf{l}=\mu _0 \mathrm{i} _{\mathrm{c}}+\mu _0 \varepsilon _0 \frac{\mathbf{d} \boldsymbol{\Phi} _{\mathrm{E}}}{\mathrm{d} t}$ (ॲम्पियर-मॅक्सवेल नियम)

८.३ विद्युतचुंबकीय तरंग

८.३.१ विद्युतचुंबकीय तरंगांचे स्रोत

विद्युतचुंबकीय तरंग कशा निर्माण होतात? स्थिर प्रभार किंवा एकसमान गतीमध्ये असलेले प्रभार (स्थिर प्रवाह) विद्युतचुंबकीय तरंगांचे स्रोत असू शकत नाहीत. पूर्वीचे फक्त स्थिरविद्युत क्षेत्र निर्माण करते, तर नंतरचे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करते जे, तथापि, काळानुसार बदलत नाहीत. प्रवेगित प्रभार विद्युतचुंबकीय तरंग उत्सर्जित करतात हा मॅक्सवेलच्या सिद्धांताचा एक महत्त्वाचा निष्कर्ष आहे. या मूलभूत निष्कर्षाचा पुरावा या पुस्तकाच्या व्याप्तीबाहेर आहे, परंतु आपण तो उग्र, गुणात्मक तर्काच्या आधारे स्वीकारू शकतो. काही वारंवारितेने दोलन करणाऱ्या प्रभाराचा विचार करा. (दोलन करणारा प्रभार हे प्रवेगित प्रभाराचे उदाहरण आहे.) हे अवकाशात दोलन करणारे विद्युत क्षेत्र निर्माण करते, जे दोलन करणारे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करते, जे यामुळे, दोलन करणारे विद्युत क्षेत्र निर्माण करते, आणि असेच चालू राहते. अशाप्रकारे दोलन करणारी विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रे अवकाशात तरंग प्रसारित होत असताना, असे म्हणता येईल की, एकमेकांची पुनर्निर्मिती करतात. विद्युतचुंबकीय तरंगाची वारंवारता नैसर्गिकरित्या प्रभाराच्या दोलनांच्या वारंवारतेइतकी असते. प्रसारित होणाऱ्या तरंगाशी संबंधित ऊर्जा स्रोताच्या - प्रवेगित प्रभाराच्या - ऊर्जेच्या खर्चावर येते.

मागील चर्चेवरून, प्रकाश हा विद्युतचुंबकीय तरंग आहे हा अंदाज तपासणे सोपे वाटू शकते. आपण असा विचार करू शकतो की आपल्याला फक्त प्रत्यावर्ती परिपथ स्थापित करणे आवश्यक आहे ज्यामध्ये प्रवाह दृश्य प्रकाशाच्या वारंवारतेने, म्हणा, पिवळ्या प्रकाशाच्या वारंवारतेइतक्या दोलन करतो. परंतु, अरेरे, ते शक्य नाही. पिवळ्या प्रकाशाची वारंवारता सुमारे $6 \times 10^{14} \mathrm{~Hz}$ आहे, तर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक परिपथांसह देखील आपल्याला मिळणारी वारंवारता क्वचितच सुमारे $10^{11} \mathrm{~Hz}$ आहे. म्हणूनच विद्युतचुंबकीय तरंगांचे प्रायोगिक प्रात्यक्षिक कमी वारंवारता प्रदेशात (रेडिओ तरंग प्रदेशात) येणे आवश्यक होते, जसे की हर्ट्झच्या प्रयोगात (१८८७).

मॅक्सवेलच्या सिद्धांताच्या हर्ट्झच्या यशस्वी प्रायोगिक चाचणीने एक सनसनाटी निर्माण केली आणि या क्षेत्रातील इतर महत्त्वाच्या कार्यांना चालना दिली. या संदर्भातील दोन महत्त्वाच्या कामगिरीचा उल्लेख करणे योग्य आहे. हर्ट्झनंतर सात वर्षांनी, कलकत्ता (आता कोलकाता) येथे काम करणारे जगदीश चंद्र बोस यांना खूपच लहान तरंगलांबीचे ($25 \mathrm{~mm}$ ते $5 \mathrm{~mm}$) विद्युतचुंबकीय तरंग निर्माण करण्यात आणि निरीक्षण करण्यात यश मिळवले. हर्ट्झच्या प्रयोगाप्रमाणेच, त्यांचा प्रयोग प्रयोगशाळेपुरता मर्यादित होता.

अंदाजे त्याच वेळी, इटलीमधील गुग्लिएल्मो मार्कोनी यांनी हर्ट्झचे कार्य अनुसरण केले आणि अनेक किलोमीटर अंतरावर विद्युतचुंबकीय तरंग प्रसारित करण्यात यश मिळवले. म