Co je to vlnovod?

Vlnovod je objekt, který řídí tok jakéhokoli typu vlny.Některé z nejzákladnějších typů zahrnují dráty nebo duté trubky, které mohou vést zvukové vlny.Vlnovody se často používají k přenosu elektromagnetických vln mezi místy, obvykle pomocí duté trubice vyrobené z elektricky vodivého kovu.Vlnovody se běžně používají k přenosu signálů energie nebo komunikace.Každý typ vlny vyžaduje jiný typ průvodce.Ve většině případů musí být šířka průvodců ve stejném pořadí velikosti jako délka vln, které povede.To znamená, že optické vlákno, které vede vysokofrekvenční světelné vlny, nebude účinné při vedení nízkofrekvenčních zvukových vln.Další faktory, jako je to, kolik ztráty signálu nebo napájení je přijatelné, také pomáhají určit nejlepší vlnovod pro konkrétní úkol.

Elektromagnetické vlny v prostoru obvykle vyzařují ve všech směrech od svého původu.To způsobuje, že záření ztratí sílu v poměru k čtverci jeho vzdálenosti od tohoto bodu původu.Vlnovod umožňuje, aby se záření šířilo pouze v jedné dimenzi za ideálních okolností a brání mu ztrátu síly při šíření.

Vlnovody pracují tím, že odráží vlnu ze stěn průvodce.V ideálním případě se vlny šíří v klikatém vzoru uvnitř vlnovodu.To znamená, že vlnovod často funguje nejlépe, když má kruhový nebo čtvercový průřez.) kanál, vrstva vody v oceánu, která působí jako přirozený vlnovod pro velrybí píseň.Radarové systémy používají vlnovody k nasměrování rádiových vln na anténu, aby mohly být přenášeny ve správné impedanci.Vědecké nástroje také používají vlnovody k měření akustických a optických vlastností různých objektů.

Vlny se používají po staletí, dlouho předtím, než kdokoli pochopil, jak fungoval.První vlnovod navržený pro zvukové vlny navrhl J.J.Thomson, britský fyzik, v roce 1893, a testován jiným fyzikem, O.J.Lodge, příští rok.Práce pokračovaly v koncem 19. a začátku 20. století, přičemž vědci studovali používání optických vláken jako vlnovodů pro viditelné světlo ve 20. letech 20. století.