¿Cómo oscila la luz?

En la propagación de la luz, la oscilación no significa ningún movimiento en el espacio. Es el valor del campo electromagnético, en un punto dado del espacio, que oscila.

La imagen que cita no representa el movimiento en el espacio, sino el valor del campo electromagnético en función del tiempo.

Compáralo con las olas en el agua: si pones un pequeño bote en el agua, el bote subirá y bajará cuando pase una ola, mostrando que el agua realmente sube y baja. Para las ondas electromagnéticas, no hay materia ni fotones que suban y bajen.

En cambio, tienes que imaginar que hay una pequeña flecha asociada a cada punto en el espacio: esta pequeña flecha es la dirección del campo eléctrico. Otra flecha, en el mismo punto, es el campo magnético. Estas dos flechas cambian de tamaño y dirección con el tiempo y, de hecho, oscilan. Pero recuerda que solo están relacionados con un punto en el espacio. El siguiente punto en el espacio tendrá flechas diferentes. Todo el espacio está lleno de muchas flechas, una en cada punto, e interactúan entre sí. Esta interacción permite que la oscilación de uno de ellos se transmita al siguiente, y al siguiente, etc.

Decimos que la onda electromagnética está oscilando porque algo ondea cuando pasa la onda. La luz se propaga según la imagen de arriba, pero no es la historia completa. Para obtener más información, eche un vistazo al artículo sobre radiación electromagnética de Wikipedia y tenga en cuenta lo siguiente:

"Además, los campos lejanos E y B en el espacio libre, que como soluciones de onda dependen principalmente de estas dos ecuaciones de Maxwell, están en fase entre sí. Esto está garantizado ya que la solución de onda genérica es de primer orden tanto en el espacio como en el tiempo, y el operador rotacional en un lado de estas ecuaciones da como resultado derivadas espaciales de primer orden de la solución de onda, mientras que la derivada temporal en el otro lado de las ecuaciones, que da el otro campo, es de primer orden en el tiempo".

Consulte también el artículo de Aharonov-Bohm sobre el potencial como "más fundamental" que el campo, y piense de la siguiente manera: la forma de onda eléctrica sinusoidal es la derivada espacial de los cuatro potenciales electromagnéticos, mientras que la forma de onda magnética sinusoidal es la derivada del tiempo.. Para imaginar esto, imagina que estás en una canoa en el mar. Imagina que una ola oceánica viene hacia ti. Imagina que es solo una joroba de agua, sin un abrevadero. A medida que se acerca la ola, su canoa se inclina hacia arriba. El grado de inclinación denota E, mientras que la tasa de cambio de inclinación denota B. Cuando estás momentáneamente en la parte superior de la ola, tu canoa está horizontal y ha dejado de inclinarse momentáneamente, por lo que E y B son cero. Luego, al bajar por el otro lado, la situación se invierte. De manera similar, puede dibujar la forma de onda eléctrica sinusoidal como la derivada espacial de la "joroba" de potencial de esta manera:

Ahora, tenga en cuenta esto: si voló sobre la ola oceánica en un helicóptero, manteniendo el ritmo, es solo una joroba . No oscila en absoluto. Solo está oscilando para el tipo de la canoa, porque lo está pasando. Es similar para el fotón, que considero una onda electromagnética. Y, por supuesto, las ondas generalmente vienen en "trenes de ondas", en los que una onda sigue a otra, según su imagen, porque la onda fue generada por algo que oscila.

Esta es una imagen que me gusta mostrar a mis alumnos. Muestra que el campo eléctrico de la onda en la pregunta de OP está en todas partes:

He intentado hacer una animación de cómo se mueve el campo eléctrico , pero eso no es muy agradable de ver. Las ondas sinusoidales se ven mejor y pueden representar la fase de la onda, pero la rueda de colores proporciona visualizaciones de fase que es menos probable que refuercen el malentendido de que algo se está moviendo. Tales animaciones son agradables de ver. Y también pueden interpretarse como la fase de fotones coherentes.