Ondas eletromagnéticas são oscilações nos campos elétrico e magnético, não importa o comprimento.
Se a onda se desloca na direção
, ela terá campos elétrico e magnético oscilantes em direções perpendiculares. Na figura, o Campo elétrico (azul) aponta na direção
e o magnético (vermelho) na direção
. O lado direito da figura seria a onda vista "de frente" e o lado esquerdo mostra como varia a intensidade do campo em função do deslocamento da onda:
Imagine que exista um fio condutor alinhado com a direção
e passa uma onda eletromagnética como a da figura, assim, o vetor
está alinhado com o fio. Em certo instante, o campo elétrico no fio vale 0, mas depois ele começa a aumentar, digamos, na direção
até atingir um máximo, diminuir novamente, voltar a zero e começar a aumentar na direção
. Cargas estão sujeitas a forças na presença de campos, no caso dos elétrons do fio, de carga negativa, eles vão sentir uma força oscilante na direção oposta ao campo e se deslocar de acordo com ela. É assim que funciona uma antena de rádio.
Acontece que essas cargas oscilantes geram outros campos dentro do próprio material, oscilando com freqüência igual à da onda original e pode haver reflexões internas e coisas assim que "matem" alguns sinais. Por isso existem as antenas tipo "espinha de peixe" com segmentos de diferentes comprimentos. Para TV isso é útil, pois cada canl tem fuam freqüência definida então podemos anexar antenas com o tamanho adequado pra cada frequência.
No caso no microondas, a mesma coisa. As moléculas de água tem acúmulo de cargas negativas no oxigênio e positivas nos hidrogênois. O campo oscilante das microondas faz a molécula girar (pois um campo elétrico numa certa direção "empurra" o oxigênio pra um lado e o hidrogênio pro outro). Acontece que nessa escala, o momento angular (associado à frequência de rotação) é quantizado, ou seja, só pode admitir valores que sejam múltiplos inteiros de uma certa quantidade. Se "sintonizarmos" o forno de micro-ondas para uma frequência fundamental dessas, muita energia da onda é transmitida às moléculas de água e elas esquentam.
