Cos'è una guida d'onda?

Una guida d'onda è un oggetto che dirige il flusso di qualsiasi tipo di onda.Alcuni dei tipi più basilari includono fili o tubi cavi che possono guidare le onde sonore.Spesso, le guide d'onda vengono utilizzate per trasferire le onde elettromagnetiche tra le posizioni, in genere utilizzando un tubo cavo fatto di metallo elettricamente conduttivo.Le guide d'onda sono comunemente usate per trasferire segnali di potenza o di comunicazione.Ogni tipo di onda richiede un diverso tipo di guida.

Il tipo di onda che viene guidato determina la geometria delle guide d'onda.La larghezza delle guide deve, nella maggior parte dei casi, essere nello stesso ordine di grandezza della lunghezza delle onde che guiderà.Ciò significa che una fibra ottica che guida le onde di luce ad alta frequenza non sarà efficace nel guidare onde sonore a bassa frequenza.Altri fattori, come quanta perdita di segnale o potenza è accettabile, aiutano anche a determinare la migliore guida d'onda per un'attività specifica.

Onde elettromagnetiche nello spazio normalmente si irradia in tutte le direzioni dal loro punto di origine.Ciò provoca la perdita di potenza delle radiazioni in proporzione alla piazza della sua distanza da quel punto di origine.Una guida d'onda consente alle radiazioni di propagare in una sola dimensione in circostanze ideali, impedendole di perdere potere mentre si propaga.

Le guide d'onda funzionano riflettendo l'onda dalle pareti della guida.Idealmente, le onde si propagano in uno schema a zigzag all'interno della guida d'onda.Ciò significa che una guida d'onda funziona spesso meglio quando ha una sezione circolare o quadrata.

Esistono molti diversi tipi di guide d'onda, dalle fibre ottiche che consentono la trasmissione di dati tramite onde luminose alla frequenza del suono e) Canale, uno strato di acqua nell'oceano che funge da guida d'onda naturale per la canzone delle balene.I sistemi radar usano le guide d'onda per dirigere le onde radio verso un'antenna in modo che possano essere trasmesse alla corretta impedenza.Gli strumenti scientifici usano anche guide d'onda per misurare le proprietà acustiche e ottiche di vari oggetti.

Le guide d'onda sono state usate per secoli, molto prima che qualcuno capisse come funzionavano.La prima guida d'onda progettata per le onde sonore è stata proposta da J.J.Thomson, un fisico britannico, nel 1893, e testato da un altro fisico, O.J.Lodge, l'anno successivo.I lavori continuarono durante la fine del XIX e all'inizio del XX secolo, con scienziati che studiavano l'uso di fibre ottiche come guide d'onda per la luce visibile negli anni '20.