Equações de Maxwell e ondas eletromagnéticas

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Equações de Maxwell e ondas eletromagnéticas
Conforme vimos anteriormente a descrição dos fenômenos eletromagnéticos foi completada em 1831 com a descoberta da lei de indução por Faraday. No entanto esse conhecimento era, em sua maioria, qualitativo, com algumas leis empíricas particulares e umas poucas generalizações formais como a Lei de Biot e Savart. Em resumo o que tínhamos era o seguinte:
Uma carga elétrica cria um campo elétrico.
Não existe a carga magnética isolada.
Um campo magnético variável cria um campo elétrico.
Uma corrente elétrica cria um campo magnético.
No entanto faltava uma teoria matemática geral que descrevesse detalhadamente todos os fenômenos conhecidos.
Essa tarefa coube a James Clark Maxwell que em 1864 apresentou um conjunto de quatro equações que representam matematicamente todos os fenômenos eletromagnéticos. Essas equações são apresentadas na tabela abaixo. 
O primeiro termo na terceira equação, chamado de corrente de deslocamento, foi acrescentado por Maxwell para contornar uma inconsistência observada nas equações. Esse termo afirma que um campo elétrico variável gera um campo magnético.
Com base em suas equações Maxwell mostrou que os campos elétricos e magnéticos satisfazem uma equação de onda cuja velocidade coincide com a velocidade da luz. Na época a teoria aceita sobre a luz era a teoria Newtoniana, aonde a luz era constituída por um fluxo de partículas, além do mais, a existência de tais ondas carecia de uma forte base experimental. Nunca ninguém tinha constatado sua existência. Assim a teoria não suscitou maior interesse entre os cientistas.
Em 1888 as ondas eletromagnéticas são geradas pela primeira vez por Heinrich Hertz em seu laboratório. Hertz não só gerou e captou as ondas como determinou sua velocidade (coincidente com a velocidade da luz) e mostrou que elas podiam sofrer reflexão, refração e interferência, propriedades características das ondas mecânicas. 
A primeira aplicação prática das ondas eletromagnéticas foi o telegrafo sem fio criado por Marconi em 1889.