Ein Schwingkreis aus Kondensator und Spule hält sein elektrisches und sein magnetisches Feld im Kondensator und in der Spule. Zieht man die Kondensatorplatten auseinander und streckt die Spule zu einer geraden Leitung, entsteht ein offener Schwingkreis: ein gerader Metallstab, in dem Elektronen im Takt hin- und herschwingen, der Hertzsche Dipol. Die Enden werden abwechselnd positiv und negativ. Die Felder reichen jetzt in den Raum. Heinrich Hertz wies 1886 bis 1888 mit solchen Dipolen nach, dass sich Felder als Wellen durch den Raum ausbreiten.

Der Grund liegt in zwei Gesetzen: Ein sich änderndes elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Feld, und ein sich änderndes magnetisches Feld erzeugt (Induktion) ein elektrisches Feld. Die Felder tragen sich so gegenseitig weiter, lösen sich vom Dipol ab und laufen als elektromagnetische Welle davon. Sie hat folgende Eigenschaften:

• Sie braucht kein Medium und läuft im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit $c \approx 3{,}00 \cdot 10^{8}\,\text{m/s}$ (genau $299\,792\,458\,\text{m/s}$). Deshalb erreicht uns das Sonnenlicht durch das Vakuum des Weltraums.
• Sie ist transversal: Das elektrische Feld $\vec{E}$ und das magnetische Feld $\vec{B}$ stehen senkrecht aufeinander und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und schwingen im Gleichtakt.
• Für sie gilt $c = \lambda \cdot f$.

Maxwell berechnete um 1865 aus den Konstanten $\varepsilon_0$ und $\mu_0$ der Feldlehre den Wert $c = 1/\sqrt{\varepsilon_0 \mu_0}$ und erhielt die bekannte Lichtgeschwindigkeit. Der Dipol sendet am stärksten, wenn in ihm eine stehende Welle schwingt, die Länge also etwa die halbe Wellenlänge beträgt (Halbwellendipol).

Der Dipol strahlt linear polarisiert: Das elektrische Feld schwingt parallel zum Stab. Steht ein zweiter Dipol als Empfänger parallel zum Sender, nimmt er ein starkes Signal auf. Dreht man ihn um $90^\circ$, ist das Signal fast null, denn er spürt nur den Anteil des elektrischen Feldes entlang seines Stabes.

Ein Gitter aus parallelen Metallstäben lässt eine Mikrowelle nur durch, wenn das elektrische Feld senkrecht zu den Stäben schwingt. Ein Polarisationsfilter für Licht (eine Folie mit ausgerichteten langen Molekülen) wirkt entsprechend. Licht von der Sonne oder einer Glühlampe ist meist unpolarisiert: Die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes wechselt ständig.

Licht ist der Teil des Spektrums, den das Auge wahrnimmt: Wellenlängen von etwa $380\,\text{nm}$ (Violett) bis etwa $750\,\text{nm}$ (Rot). Mehrere Beobachtungen zeigen, dass Licht eine elektromagnetische Welle ist: Seine Geschwindigkeit stimmt mit $c$ überein, es lässt sich polarisieren (also ist es transversal), und es zeigt Beugung und Interferenz (siehe die folgenden Lektionen). Jede Farbe hat eine bestimmte Wellenlänge und Frequenz. Grünes Licht hat zum Beispiel etwa $530\,\text{nm}$.

Elektromagnetische Wellen unterscheiden sich nur in Wellenlänge und Frequenz, nicht in der Geschwindigkeit im Vakuum. Man ordnet sie im Spektrum. Die Grenzen sind nicht scharf und werden nicht überall gleich gezogen. Röntgen- und Gammastrahlung unterscheidet man oft nach ihrer Entstehung (Atomhülle oder Atomkern), und ihre Bereiche überlappen.

Je kleiner die Wellenlänge, desto größer die Frequenz, denn das Produkt ist immer $c$.

Mikrowellen haben Wellenlängen von Millimetern bis zu einem Meter. Im Mikrowellenherd regt das schnell wechselnde elektrische Feld Wassermoleküle zum Drehen an. Sie sind elektrische Dipole: Die eine Seite ist leicht positiv, die andere leicht negativ. Die Bewegung erwärmt das Essen. Geschirr aus Glas oder Keramik lässt Mikrowellen durch, Metall reflektiert sie. Der Garraum und das Gitter in der Tür bilden einen Metallkäfig, aus dem sie nicht hinauskommen: Die Löcher im Gitter sind viel kleiner als $\lambda$. Mikrowellen werden auch für WLAN, Mobilfunk und Radar benutzt.