由麦克斯韦电磁场理论可知，若在空间某区域有变化的电场，则在它邻近的区域就会被激发起变化的磁场，这个变化的磁场又会在较远的区域激发起变化的电场，继而在更远的区域激发起变化的磁场。如此持续下去，变化的电场和磁场相互激发，由近及远以波动的形式传播出去。这种变化的电磁场以有限的速度在空间传播的过程，称为电磁波。麦克斯韦预言光波也是电磁波，光和电磁场在麦克斯韦理论中的统一，使得经典电磁学的发展到达顶峰，成为麦克斯韦最辉煌的成就。自此，电磁学已成为可与牛顿力学并立的完备的科学理论。
1.平面电磁波的波动方程
根据麦克斯韦方程组可以推导出在无限大的均匀介质中传播的平面电磁波（如图13-14所示）的波动微分方程为
图13-14 电磁波传播示意图
将此式与平面机械波的波动微分方程
比较可得
式（13-37）为电磁波在各向同性的均匀介质中传播的速度，在真空中，ε0=8.9×10-12F·m-1，μ0=4π×10-7H·m-1，有
可见，电磁波在真空中传播的速度等于光速，因此麦克斯韦预言光波也是电磁波。由微分方程的理论及物理边界条件可求出式（13-36）的解分别为
式（13-38）称为平面电磁波的波动方程。其中是平面电磁波电场强度和磁场强度的瞬时关系。
2.电磁波的性质(www.xing528.com)
1）电磁波是横波
电场强度矢量E与磁场强度矢量H都垂直于波的传播方向（z轴），且分别在各自平面内振动，所以电磁波是横波。
2）E和H同相位
E和H同相位，即同时达到最大值和最小值。因此，在任何时刻和任何地点，E、H和波的传播方向构成一右旋的直角坐标关系，即矢积E×H的方向总是沿着波的传播方向。
3）E和H的幅值成正比
在真空中，任意时刻，空间任一点E和H的大小，以及振幅E0和H0满足
或
式中，
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