Işık neden enine dalgadır da boyuna dalga değildir?

Boyuna olan ses dalgalarının aksine, ışık enine bir dalgadır. Maxwell'in denklemlerini kullanarak, ışığın neden enine bir dalga olması gerektiğini kolayca gösterebiliriz.

x-ekseni boyunca yayılan bir dalga düşünelim. Bu varsayımı genelliği kaybetmeden (without loss of generality) yapabiliriz çünkü her zaman böyle keyfi bir koordinat sistemi tanımlamamız mümkündür. Bu durumda dalga, sadece x'in ve t'nin bir fonksiyonu olur. Böylelikle tüm y ve z türevleri de sıfır olacaktır.

$\frac{\partial E_y}{\partial y}=\frac{\partial E_z}{\partial z}=\frac{\partial B_y}{\partial y}=\frac{\partial B_z}{\partial z}=0$

Yüksüz bir ortam için aşağıdaki koşullar geçerli olduğundan,

$\nabla .E=0$

$\nabla .B=0$

hareketin sadece x-ekseninde olmasından kaynaklanan aşağıdaki türevleri de sıfır aldığımızda

$\frac{\partial E_x}{\partial x}+\frac{\partial E_y}{\partial y}+\frac{\partial E_z}{\partial z}=0$

$\frac{\partial E_x}{\partial x}=0$

ve

$\frac{\partial B_x}{\partial x}+\frac{\partial B_y}{\partial y}+\frac{\partial B_z}{\partial z}=0$

$\frac{\partial B_x}{\partial x}=0$

Bu durumda bu iki eşitlik bize şunu söyler: Dalganın yayılım yönünde olan bileşeni, bu doğrultu boyunca değişim göstermez ($E_x$ bileşenin x boyunca türevi sıfır, değişim yok). Sadece $E_y$ ve $E_z$ bileşenleri x boyunca değişebilir. İşte bu yüzden ışık enine bir dalgadır.