Haben wir die elektrische Komponente von EM-Wellen direkt beobachtet?

Ja, das haben wir. Wie andere Antworten erklärt haben, ist dies im Radioregime einfach zu bewerkstelligen, aber in den letzten fünfzehn Jahren konnten wir dies auch für Licht tun.

Die wegweisende Veröffentlichung hier ist

Direkte Messung von Lichtwellen. E. Goulielmakis et al. Wissenschaft 305 , 1267 (2004) ; Autor eprint .

Das hat neue Wege bei einer Methode namens Attosekunden-Streifen beschritten , mit der wir Dinge wie die folgenden sehen können:

$\qquad$

Links haben Sie die (leicht verarbeiteten) Rohdaten und rechts die Rekonstruktion des elektrischen Feldes eines Infrarotimpulses, der etwa vier Zyklen dauert.

Um dies zu messen, beginnt man mit einem Gas aus Neonatomen und ionisiert sie mit einem einzigen ultrakurzen Ausbruch von UV-Strahlung, der etwa ein Zehntel der Infrarotperiode dauert. (Zum Vergleich die Pulslänge,$250\:\mathrm{as}$, verhält sich zu einer Sekunde wie eine Sekunde zu$125$Millionen Jahren.) Dadurch wird das Elektron aus dem Atom freigesetzt, und zwar an einem genau kontrollierten Punkt innerhalb des Infrarotpulses. Das elektrische Feld des Infrarots kann dann einen starken Einfluss auf die Bewegung des Elektrons haben: Es wird auf und ab gezwungen, wenn das Feld oszilliert, aber je nachdem, wann das Elektron freigesetzt wird, wird dies zu einem anderen Impuls akkumulieren und daher a unterschiedlicher Endenergie. Die abschließende Messung der Energie des Elektrons als Funktion der relativen Verzögerung zwischen den beiden Pulsen (oben links) zeigt deutlich die Spuren des elektrischen Felds des Infrarotpulses.

Ja. Radiowellen sind niederfrequente, langwellige Lichtwellen. Sie treiben Elektronen eine Antenne hoch und runter. Das Funkgerät erkennt die dadurch induzierten Spannungsänderungen, verstärkt sie und erzeugt einen passenden Ton.

Es hängt davon ab, was Sie unter "direkt beobachtete oszillierende Ladungen" verstehen und ob die Bildung einer stehenden Welle wesentlich ist.

Anhand von Mikrowellen, um zu demonstrieren, dass sie polarisiert werden können, kann man auf die Schwingungsrichtung des elektrischen Vektors in einer elektromagnetischen Welle schließen.

Wenn sowohl ein Hornempfänger als auch ein Hornsender vorhanden sind, erzeugt das einfache Drehen des einen relativ zum anderen eine Variation der Amplitude des empfangenen Signals, um zu zeigen, dass die gesendeten Mikrowellen polarisiert sind.

Dies kann dazu führen, die Polarisation von Licht mit einem Polaroid zu demonstrieren, das auf molekularer Ebene parallel orientierte Kristalle aufweist, die einen leitenden Pfad bilden können, genau wie die Stäbe für Mikrowellen.

Wenn Sie die Bedingung benötigen, dass die Demonstration für stehende Wellen sein muss, könnten dann ein Paar Letcher -Schnüre von Nutzen sein?

Mikrowellen (oder UHF-Wellen) von einem Sender$b$werden entlang eines Paares paralleler nicht isolierter Leiterstäbe mit einem Abstand geführt, der kleiner als die Wellenlänge der Mikrowellen ist, und wenn sie kurzgeschlossen sind ($c$im Diagramm) erzeugen ein Stehwellenmuster, das entweder durch Beobachtung der Spannungsknoten und -bäuche oder der Stromknoten und -bäuche untersucht werden kann.
Leybold gibt ein ausgezeichnetes Merkblatt heraus, das die Art von Experimenten beschreibt, die mit einem solchen Apparat durchgeführt werden können.

Bei Funkfrequenzen veranschaulicht die Drehung einer UKW-Dipolantenne, die die Variation der Signalstärke zeigt, die Polarisation.
Anders als bei der Mikrowellendemonstration mit den parallelen Metallstäben ist die Reaktion in diesem Fall maximal, wenn der Dipol parallel zum elektrischen Feld orientiert ist.

Schwingende Ladungen erzeugen selbst Strahlung, aber nicht entlang ihrer Schwingungsachse.

Mit linear polarisiertem Laserlicht lässt sich leicht zeigen, dass in Richtung(en) der Laserpolarisation kein Streulicht von einem Material empfangen wird, sondern in einer Ebene senkrecht zu diesen Richtungen maximal ist.

Dies zeigt, dass die Elektronen dazu gebracht wurden, in eine bestimmte Richtung zu beschleunigen – die Richtung der E-Feld-Polarisation der Welle.

Eine Wellenleiterschlitzleitung mit einer Sonde und einer Detektordiode, die mit einem Oszilloskop verbunden ist, einem sogenannten Standing Wave Ratio (SWR) Meter: https://en.wikipedia.org/wiki/SWR_meter

Ja, wir haben es beobachtet, aber nicht bei allen Em-Wellen. Ausführliche Antwort folgt aus „Planeten und elektromagnetische Wellen“. Lichtwellen oder Strahlen interagieren mit elektrischen Feldern von Elektronen in einer Solarzelle, um eine Störung in Elektronen zu erzeugen, sodass Elektrizität erzeugt wird. In einer Wolframlampe versuchen Elektronen, sich aufgrund einer Spannung in sehr geringem Abstand zu bewegen, und gleichzeitig stoßen sie die elektrischen Felder dieser Elektronen ab. Es wird also Lichtenergie freigesetzt. Lichtenergie ist nur mit elektrischen Feldern verbunden. Bewegte Elektronen haben Magnetfelder. Radiowellen interagieren mit Magnetfeldern von sich bewegenden Elektronen und stören die sich bewegenden Elektronen, um Stromschwankungen zu erzeugen. Funkwellen sind nur mit Magnetfeldern verbunden. Niemand hat in der Praxis eine kombinierte Form von Magnetfeldern und elektrischen Feldern von Wellen mit gemeinsamer Wellenlänge beobachtet. Im Experiment von Hertz kommt es vor, dass sowohl Lichtwellen als auch Radiowellen freigesetzt werden, jedoch nicht mit gemeinsamer Wellenlänge. Einige Forscher betrachten Mikrowellen nicht als elektromagnetische Wellen, weil ihre Geschwindigkeit im Vakuum geringer ist als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.