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为什么光只有横波，没有纵波?
机械波有横波和纵波之分，而光也是一种波，为什么从中学到大学教材里的光波全是横波?
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补充一点量子层面的理解，如果有错误恳请指正。
光子没有纵波（换句话说螺旋度只有正负1两种状态）和光子质量为零这一点有很大关系。其原因，如果说的形式化一点，大概是：洛伦兹群（实际上是其二重复叠群）对于有质量和无质量单粒子态具有不同的表示。对于有质量的粒子来说，自旋+1、-1和0是属于同一个不可约表示的，也就是说假如有一个单粒子态其自旋为+1，那么存在一个洛伦兹变换（或者说存在另一个参照系）使其自旋变为0或者-1。但是对于无质量粒子情况则完全不同——每一种螺旋度自己是一个不可约表示，也就是说无论怎么做洛伦兹变换它的螺旋度都是不会变的。
这些内容在直观上也可以很容易理解：对于一个有质量粒子，我们可以先取一个参照系让它静止下来，然后我们可以通过纯转动使其自旋指向任意一个方向。但是对于无质量粒子，它总是以光速来运动的，所以不存在一个使其静止的参照系能让我们实施类似的操作。
综上所述，对于无质量粒子，不同螺旋度的态是“分离的”，我们完全可以把他们看作是不同的粒子。我们所称的光子，实际上包含了螺旋度+1和-1这两个状态。一个更极端的例子是标准模型中的中微子，它只有左手螺旋度这一种状态。
看来你没算过波导管中的振动模式，是可以有纵波的。
如果你是指自由传播的光波，那和规范对称性有关。在经典的层面上，满足规范对称性的拉氏量推出了maxwell方程组告诉了你光波自由传播的波动方程，从而你能解出只能是横波。在量子层面上，光子的纵向极化不会有任何可观测物理效应被规范对称性所保证。