¿Por qué algunos fenómenos electromagnéticos están localizados (evanescentes) y otros se propagan como ondas?

Los dos “fenómenos”, localizados o en propagación, son probablemente una consecuencia de las condiciones de contorno o la naturaleza de la “antena”, que es la fuente de los cambios electromagnéticos (EM). Todos los fenómenos EM pueden describirse con buena precisión y conformación con experimentos, mediante las ecuaciones de Maxwell. En el espacio libre, estos predicen las propagaciones de ondas EM que viajan a la velocidad de la luz, pero puede haber soluciones “locales”, generalmente cerca de la fuente de cargas “oscilantes”, que están limitadas por las condiciones de contorno y pueden no dar lugar a a propagar olas. Estas se describirían como las “ondas evanescentes” a las que se refiere. También hay soluciones para las ecuaciones de Maxwell, que no tienen propagación de ondas, y solo cambios locales en los campos eléctrico y magnético. Estas serían ondas “evanescentes” también.

[No entendí la parte detallada de tu pregunta, así que solo abordo el título.]

Esto es algo general para muchos fenómenos ondulados: el campo cercano y el campo lejano se comportan de manera muy diferente (y ambos son una aproximación de una formulación de mezcla más completa). Las ondas evanescentes en el campo cercano decaen exponencialmente con la profundidad.

El agua tiene ondas superficiales (evanescentes) y ondas centrales (similares al sonido), son bastante diferentes. Lo mismo para la superficie sísmica frente a las ondas de volumen. La luz habitual que conoce es de campo lejano, pero muchas suposiciones a las que está acostumbrado ya no son válidas en el campo cercano donde el campo EM es evanescente y no lo reconocería como luz.

Dependiendo del experimento, el interés, la escala, las condiciones, las frecuencias, puede ser que uno esté más interesado o que uno de los dos sea más importante.

Supongo que se refiere a fenómenos como el campo magnético alrededor de un imán y el campo eléctrico que rodea una carga. Los fenómenos de los que hablas y que son evanescentes no son electromagnéticos en el sentido tradicional. La forma de onda de una onda electromagnética tiene un componente magnético y un componente eléctrico y estos dos componentes dependen mutuamente entre sí. Una de las propiedades de este comportamiento es que son polarizables. Eso significa que una onda electromagnética tiene orientación y dirección (de viaje). Los fenómenos del campo magnético y el campo eléctrico no son polarizables. Si bien tienen dirección, no tienen un componente relacionado con la orientación. Además de esto, una forma de onda se propaga a través del espacio, mientras que un campo magnético o campo eléctrico disminuye en su magnitud con la distancia. Por ejemplo, cuanto más lejos esté de una carga que causa un campo eléctrico, más débil se vuelve el campo.

Dos fenómenos diferentes.

EMF es la propagación instantánea de fuerzas eléctricas y magnéticas (inducidas) desde una partícula cargada eléctrica en movimiento con esas fuerzas que viajan independientemente de esa partícula. Si esa carga eléctrica fuera estática, solo habría fuerzas eléctricas estáticas (y no fuerzas magnéticas) que se propagarían instantáneamente desde esa partícula cargada.

El fenómeno de la chispa es un evento diferencial de alto voltaje inducido que hace que las partículas de electrones reales salten entre las superficies. A medida que saltan por el aire, interrumpen los átomos / moléculas en el aire a lo largo / alrededor de su camino. Esa interrupción provoca la emisión de fotones y el “brillo” que ves.

Para entender esto bien, vaya a cualquier libro de electromagnetismo para entenderlo bien. Hay algunos formalismos que necesita para entenderlos bien.