Co to jest falowód?

falowód jest obiektem, który kieruje przepływ dowolnego rodzaju fali.Niektóre z najbardziej podstawowych typów obejmują przewody lub puste rury, które mogą prowadzić fale dźwiękowe.Często falowody są używane do przenoszenia fal elektromagnetycznych między lokalizacjami, zwykle przy użyciu pustej rurki wykonanej z elektrycznie przewodzącego metalu.Falowody są powszechnie używane do przenoszenia sygnałów mocy lub komunikacji.Każdy rodzaj fali wymaga innego rodzaju przewodnika.

Rodzaj fali, która jest prowadzona, dyktuje geometrię falowodów.Szerokość przewodników musi w większości przypadków znajdować się w tym samym rzędu wielkości, co długość fal, które poprowadzi.Oznacza to, że światłowód, który prowadzi fale światła o wysokiej częstotliwości, nie będzie skuteczne w prowadzeniu fal dźwiękowych o niskiej częstotliwości.Inne czynniki, takie jak dopuszczalna utrata sygnału lub mocy, pomagają również określić najlepszy falowód dla określonego zadania.

Fale elektromagnetyczne w przestrzeni normalnie promują we wszystkich kierunkach od ich punktu pochodzenia.Powoduje to, że promieniowanie utraty mocy proporcjonalnie do kwadratu odległości od tego punktu pochodzenia.Falowórz pozwala promieniowaniu propagować tylko w jednym wymiarze w idealnych okolicznościach, uniemożliwiając mu utratę mocy podczas rozpowszechniania.

falowody działają, odzwierciedlając falę ze ścian przewodnika.Idealnie, fale rozprzestrzeniły się w wzorze zygzakowatym w falowodzie.Oznacza to, że falowód często działa najlepiej, gdy ma okrągły lub kwadratowy przekrój.

Istnieje wiele różnych rodzajów falowodów, od włókien optycznych, które pozwalają na transmisję danych przez fale światła po częstotliwość i zakresy dźwięku (Sofar (Sofar w zakresie zakresu (sofar) Kanał, warstwa wody w oceanie, która działa jako naturalny falowód pieśni wielorybów.Systemy radarowe wykorzystują falowody do kierowania fal radiowych do anteny, aby mogły być przesyłane przy odpowiedniej impedancji.Instrumenty naukowe wykorzystują również falowody do pomiaru właściwości akustycznych i optycznych różnych obiektów.

Faluides były używane od stuleci, na długo przed tym, jak ktokolwiek zrozumiał, jak działają.Pierwszy falowód zaprojektowany do fal dźwiękowych został zaproponowany przez J.J.Thomson, brytyjski fizyk, w 1893 r. I testowany przez innego fizyka, O.J.Lodge, w następnym roku.Prace trwały na przełomie XIX i XX wieku, a naukowcy badali wykorzystanie włókien optycznych jako falowodów do światła widzialnego w latach dwudziestych.