Pada
1864, fisikawan Inggris, James Clerk Maxwell, mengemukakan teori yang
menyebutkan bahwa cahaya adalah rambatan gelombang yang dihasilkan
oleh kombinasi medan listrik dan medan magnetik. Gelombang yang
dihasilkan oleh medan listrik dan medan magnetik ini disebut
gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merupakan
gelombang transversal yang dapat merambat dalam ruang hampa. Hal
inilah yang menyebabkan radiasi cahaya matahari dapat mencapai
permukaan bumi.
Percobaan
yang dilakukan oleh Hans Christian Oersted (1777 - 1851), menunjukkan
bahwa arus listrik dapat membuat jarum kompas berubah arah. Hal ini
membuktikan bahwa di sekitar arus listrik terdapat medan magnet.
Kemudian,
ilmuwan Prancis Andre Marie Ampere (1775 - 1836), menemukan bahwa dua
kawat yang bermuatan arus listrik dapat dibuat tarik-menarik atau
tolak-menolak, persis seperti magnet. Pada tahun 1865, ilmuwan
Skotlandia, James Clerk Maxwell (1831 - 1879), menyatakan bahwa medan
listrik dan medan magnet berhubungan erat.
Maxwell
menyadari bahwa jika suatu arus listrik dialirkan maju-mundur, arus
itu dapat menimbulkan gelombang elektromagnetik yang berubah-ubah
yang memancar keluar dengan kecepatan yang sangat tinggi.
Perhitungan-perhitungannya menunjukkan bahwa gelombang
elektromagnetik itu memancar pada kecepatan cahaya. Berdasarkan hal
ini, Maxwell menyimpulkan bahwa cahaya itu sendiri adalah bentuk
gelombang elektromagnetik.
Medan
listrik dan medan magnetik selalu saling tegak lurus, dan keduanya
tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Jadi, gelombang
elektromagnetik merupakan gelombang transversal. Cepat rambat
gelombang elektromagnetik tergantung pada permeabilitas vakum ( μ0
) dan permitivitas vakum ( ε0
) sesuai dengan hubungan:
Permeabilitas
vakum diketahui sebesar 4 π
× 10-7 Wb/A.m dan permitivitas vakum adalah 8,85 × 10-12
C/Nm2 , sehingga diperoleh nilai c = 3 × 108
m/s.