ეს ჰიპოთეზა თეორიულ მოსაზრებას წარმოადგენდა და არ გააჩნდა ექსპერიმენტული დასაბუთება, მაგრამ მის საფუძველზე მაქსველმა შეძლო ჩაეწერა თანმიმდევრული განტოლებათა სისტემა, რომელიც აღწერდა ელექტრული და მაგნიტური ველების ურთიერთგადაქმანას (ელექტრული ველის მაგნიტურად და პირიქით გადაქცევა), ანუ ელექტრომაგნიტური ველის განტოლებათა სისტემა (მაქსველის განტოლებები). მაქსველის თეორიიდან გამომდინარეობს რიგი მნიშვნელოვანი შედეგებისა:

1. არსებობს ელექტრომაგნიტური ტალღები, ე.ი. სივრცესა და დროში  განვრცობადი ელექტრომაგნიტური ველი. ელექტრომაგნიტური ტალღები ურთიერთმართობულია -   და  ურთიერთმართობულ სიბრტყეებში მდებარეობენ და ტალღის გავრცელების მიმართულების მართობული არიან (ნახ. 3).

 

ნახ. 3.

სინუსოიდური (ჰარმონიული) ელექტრომაგნიტური ტალღა. ვექტორები ,   და  ურთიერთმართობულია

2. ელექტრომაგნიტური ტალღები ნივთიერებაში სასრული სიჩქარით ვრცელდებიან

აქ ε და μ – ნივთიერების დიელქტრული და მაგნიტური შეღწევადობებია,  ε₀ და μ₀ – ელექტრული და მაგნიტური მუდმივები: ε₀ = 8,85419·10^–12 ფ/მ, μ₀ = 1,25664·10^–6 ჰც/მ.

სინუსოიდურ ტალღაში ტალღის სიგრძე λ ტალღის გავრცელების υ სიჩქარესთან დაკავშირებულია ფორმულით λ = υT = υ / f, სადაც  f – ელექტრომაგნიტური ველის რხევათა სიხშირეა, T = 1 / f.

ვაკუუმში ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების სიჩქარე (ε = μ = 1): 

ვაკუუმში ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების სიჩქარე c ერთ-ერთ ფუნდამენტურ ფიზიკურ მუდმივას წარმოადგენს.

მაქსველის დასკვნები ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების სასრული სიჩქარის შესახებ წინააღმდეგობაში იმყოფებოდა ინ დროისთვის მიღებულ შორსმოქმედების თეორიასთან, რომლის თანახმად ელექტრული და მაგნიტური ველების გავრცელების სიჩქარე უსასრულოდ დიდად იყო მიღებული. ამიტომ მაქსველის თეორიას ახლომოქმედების თეორიას უწოდებდნენ

3.  ელექტრომაგნიტურ ტალღაში ელექტრული და მაგნიტური ველების ურთიერთგარდაქმნა ხდება. ეს პროცესები ერთდროულად მიმდინარეობს, და ელექტრული და მაგნიტური ველები თანაბარუფლებიან „პარტნიორებს“ წარმოადგენენ. ამიტომ ელექტრული და მაგნიტური მოცულობითი სიმკვრივეები ერთმანეთის ტოლია:  w_ე = w_м. 

აქედან გამოდის, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღაში მაგნიტური ველის ინდუქციის სიდიდე და ელექტრული ველის დაძაბულობა  სივრცის ყოველ წერტილში ერთმანეთთან დაკავშირებილია თანაფარდობით

4.  ელექტრომაგნიტურ ტალღაებს ენერგია გადააქვს. ტალღების გავრცელებისას იქმნება ელექტრომაგნიტური ენერგიის ნაკადი. თუ გამოვყოფთ ტალღის გავრცელების მართობულად ორიენტირებულ S ფართობს (ნახ. 3), მაშინ მცირე Δt  დროის განმავლობაში ამ ფართობში გაივლის ΔW_EM  ენერგია, რომელიც ტოლია

ΔW_EM = (w_E + w_M)υSΔt.

ნაკადის სიმკვრივე ან ინტენსივობა I ეწოდება ელექტრომაგნიტურ ენერგიას, რომელსაც ტალღა  დროის ერთეულში ერთეულ ფართობში გაატარებს:

w_э, w_м და υ სიდიდეების გამოსახულებების ჩასმით შეიძლება მივიღოთ:

ელექტრიმაგნიტურ ტალღაში ეnერგიის ნაკადი ისეთი  ვექტორის სახით შეიძლება აღვწეროთ, რომლის მომართულება ტალღის გავრცელების მიმართულებას ემთხვევა, ხოლო სიდიდე EB / μμ₀-ს ტოლია. ემ ვექტორს პოინტინგის ვექტორს უწოდებენ.

ვაკუუმში სინუსოიდურ (ჰარმონიულ) ტალღაში ელექტრომაგნიტური ენერგიის ნაკადის სიმკვრივის საშუალო Iსაშ მნიშვნელობა ტოლია

 

 სადაც E₀ –ელექტრული ველის დაძაბულობის რხევის ამპლიტუდაა.

სი სისტემაში ნაკადის სიმკვრივე იზომება ვატებით კვადრატულ მეტრზე (ვ/მ²).  

მაქსველის თეორიიდან გამომდინარეობს, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღები მშთანთქავ ან ამრეკლავ სხეულზე წნევით უნდა მოქმედებდნენ. ელექტრომაგნიტური ტალღების წნევა იმით აიხსნება, რომ ტალღის ელექტრული ველის გავლენით ნივთიერებაში აღიძვრება სუსტი დენები, ანუ დამუხტული ნაწილაკების მიმართული მოძრაობა. ამ დენებზე ტალღის მაგნიტური ველი ამპერის ძალით მოქმედებს, რომელიც ნივთიერების შიგნითაა მიმართული. სწორედ ეს ძალა ქმნის წნევას. ჩვეულებრივ ელექტრომაგნიტური ტალღების წნევა უმნიშვნელოდ მცირეა. ასე, მაგალითად, დედამიწამდე მოღწეული მზის გამოსხივების წნევა აბსოლუტურად მშთანთქავ ზედაპორზე დაახლოებით 5მკპასკალს შეადგენს. 

 ელექტრომაგნიტური ტალღების წნევის არსებობამ შესაძლო გახადა დასკვნა იმის შესახებ, რომ ელექტრომაგნიტურ  ველს მექანიკური იმპულსი ახასიათებს. ელექტრომაგნიტური  ველის იმპულსი ერთეულ მოცულობაში განისაზღვრება ფარდობით

სადაც  w_EM – ელექტრომაგნიტური ენერგიის მოცულობითი სიმკვრივეა, c – ვაკუუმში ტალღების გავრცელების სიჩქარეა. ელექტრომაგნიტური იმპულსის არსებობა ელექტრომაგნიტური მასის ცნების შემოტანის საშუალებას იძლევა.

ერთეულოვანი მოცულობის ველისათვის

აქედან გამოდის:

ერთეულ მოცულობაში მასის  ეს ფარდობა ელექტრომაგნიტურ ენერგიასთან ბუნების უნივერსალურ კანონს წარმოასდენს. ფარდობითობის სპეციალური თეორიის თანახმად, იგი სამართლიანია ნებისმიერი სხეულისთვის მათი ბუნებისა და შინაგანი აგებულების მიუხედავად.

ამგვარად, ელექტრომაგნიტურ  ველს მატერიალური სხეულების ყველა თვისება აქვს: ენერგია, გავრცელების სასრული სიჩქარე, იმპულსი, მასა. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ელექტრომაგნიტური ველი მატერიის არსებობის ერთ-ერთი ფორმაა.

6. მაქსველის ელექტრომაგნიტური თეორიის პირველი ექსპერიმენტული დასაბუთება ამ თეორიის შექმნიდან 15 წლის მერე ჰ.ჰერცის 1888 წლის ცდებით მოხერხდა. ჰერცმა არა მარტო ექპერიმენტულად დაასაბუთა ელექტრომაგნიტური ტალღების არსებობა, არამედ პირველმა დაიწყო მათი თვისებების შესწავლა: სხვადსხვა გარემოს მიერ მათი შთანთქმა და გარდატეხა, მეტალური ზედაპირებიდან არეკვლა და ა.შ. მან შეძლო ცდისეულად გაეზომა ელექტრომაგნიტური ტალღების ტალღის სიგრძე და გავრცელების სიჩქარე, რომელიც სინათლის სიჩქარის ტოლი აღმოჩნდა.

ჰერცის ცდებმა უმნიშვნელოვანესი როლი შეასრულეს მაქსველის ელექტრომაგნიტური თეორიის დამტკიცებასა და აღიარებაში. ამ  ცდებიდან 7 წლის შემდეგ ელექტრომაგნიტურმა ტალღებმა   უსადენო კავშირში ჰპოვა გამოყენება.

7. ელექტრომაგნიტური ტალღები აღიძვრება მხოლოდ აჩქარებულად მოძრავ მუხტების საშუალებით. მუდმივი დენის წრედები, რომლებშიც მუხტის მატარებლები მუდმივი სიჩქარით მოძრაობენ, ელექტრომაგნიტური ტალღების წყაროს არ წარმოადგენენ. თანამედროვე რადიოტექნიკაში ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივება ხდება სხვადასხვა კონსტრუქციის ანტენების საშუალებით, რომლებშიც სწაფად ცვლადი დენები აღიძვრება.

ელექტრომაგნიტური ტალღების გამომსხივებელი უმარტივესი სისტემაა მცირე ზომის ელექტრული დიპოლი, რომლის დიპოლური მომენტი p(t) დროში სწრაფად იცვლება.

ასეთ ელემენტარულ დიპოლებს ჰერცის დიპოლებს უწოდებენ. რადიოტექნიკაში ჰერცის დიპოლი ისეთი მცირე ზომის ანტენის ექვივალენტურია, რომლიც ზომების λ ტალღის სიგრძეზე ბევრად ნაკლებია (ნახ. 4).

 

ნახ. 4

ჰარმონიულად მერხევი ელექტრომაგნიტური დიპოლი

ნახ. 5.

ელემენტალური დიპოლის გამოსხივება

ნახ. 5  დიპოლის მიერ გამოსხივებული ელექტრომაგნიტური ტალღების სტრუქტურაზე იძლევა წარმოდგენას. საყურადღებოა, რომ ელექტრომაგნიტური ენერგიის მაქსიმალური ნაკადი გამოსხივდება დიპოლის ღერძის პერპენდიკულარულ სიბრტყეში. თავისი ღერძის გასწვრივ დიპოლი ენერგიას არ ასხივებს. ელექტრომაგნიტური ტალრების არსებობის დამტკიცებისას ჰერცი იყენებდა ელემენტალურ დიპოლს როგორც გამომსხივებელს და როგორც მიმღებ ანტენას.