电磁波是横波，其振动方向(电场和磁场)与传播方向垂直。以下从多个角度详细论述这一结论：
一、横波与纵波的定义对比
1. 横波的定义
横波的特点是质点的振动方向与波的传播方向相互垂直。例如绳子上的波动，振动方向上下，而波沿水平方向传播。横波的典型特征包括波峰、波谷结构，以及能够产生偏振现象(只有横波具备这一特性)。
2. 纵波的定义
纵波中质点的振动方向与传播方向一致，例如声波在空气中传播时，空气分子的疏密变化方向与波的前进方向平行。纵波的典型特征是密部(压缩区)和疏部(稀疏区)交替出现。
二、电磁波的横波特性
1. 电场与磁场的振动方向
电磁波由相互垂直的 电场（E） 和 磁场（H） 振动构成，且两者的振动方向均与波的传播方向垂直：
根据电磁理论，电场和磁场在空间中以同相位振荡，形成正交的矢量场。
例如，当电磁波沿x轴传播时，电场可能沿y轴振动，磁场沿z轴振动，三者构成右手螺旋关系。
2. 偏振现象的证据
偏振是横波的独有特性，而电磁波(如光波)的偏振性直接证明了其横波本质：
自然光通过偏振片后，光强会因偏振方向选择性减弱，这种现象只能由横波的振动方向不对称性解释。
在遥感、光学器件(如隔离器)中，电磁波的偏振特性被广泛应用。
3. 理论推导与实验验证
麦克斯韦方程组表明，电磁波的传播方向垂直于电场和磁场构成的平面。
实验观测中，电磁波的电场和磁场分量可通过天线或偏振片分离，进一步验证其横波性质。
三、电磁波与纵波的关键区别
1. 振动方向与传播方向的关系
电磁波：振动方向(E和H)与传播方向垂直(横波)。
纵波：振动方向与传播方向平行(如声波)。
2. 传播介质要求
横波(如电磁波)可在真空和介质中传播，而纵波(如声波)需要介质支持。
3. 偏振能力
电磁波因横波特性具有偏振性，而纵波(如声波)无法产生偏振。
四、常见误解澄清
“电磁波在介质中可能变为纵波”
错误。即使在介质中，电磁波的横波性质不变，仅传播速度和波长可能调整。
“电磁波的磁场是次要因素”
错误。尽管电场(E)在光学效应中更显著(如感光作用)，但磁场(H)与电场同等重要，两者共同构成电磁波的能量传播。
五、总结
电磁波的横波性质由其电场与磁场正交振动的特性决定，且这一结论得到理论、实验和应用的全面支持。横波的定义、偏振现象及电磁场的方向关系均表明，电磁波是典型的横波，与纵波(如声波)存在本质区别。
