Wanneer een transversale elektromagnetische (TEM) golf een holte tegenkomt, kan een verscheidenheid aan dingen gebeuren, afhankelijk van de specifieke kenmerken van de holte en de golf. Hier is een uitsplitsing:

1. Reflectie en transmissie

* Perfecte dirigentholte: Als de holte wordt gevormd door perfect geleidende muren, zal de TEM -golf volledig worden weerspiegeld. Dit komt omdat het elektrische veld van de golf niet kan doordringen in een perfecte geleider, waardoor de golf wordt gedwongen de richting om te keren. Er treedt geen transmissie op.

* Gedeeltelijk geleidende holte: Voor een holte met gedeeltelijk geleidende wanden zal de golf gedeeltelijk worden gereflecteerd en gedeeltelijk worden overgedragen. De hoeveelheid reflectie en transmissie hangt af van de geleidbaarheid van de wanden en de frequentie van de golf. Hogere geleidbaarheid leidt tot meer reflectie en hogere frequenties hebben de neiging minder door te dringen.

2. Resonantie

* Holte -resonantie: Als de afmetingen van de holte vergelijkbaar zijn met de golflengte van de TEM -golf, kan de holte werken als een resonerende holte. Dit betekent dat bepaalde frequenties van de golf bij voorkeur worden geabsorbeerd en opgeslagen in de holte, wat leidt tot een opbouw van energie erin. De resonantiefrequenties worden bepaald door de grootte en vorm van de holte.

* modi: Resonerende holtes kunnen verschillende resonerende modi ondersteunen, elk met zijn eigen unieke veldverdeling binnen de holte.

* Q -factor: De kwaliteitsfactor (Q) van de holte meet hoe efficiënt het energie opslaat. Een hoge Q -factor geeft aan dat de holte de energie langere tijd opslaat, terwijl een lage Q -factor aangeeft dat de energie snel wordt verdwenen.

3. WaveGuide Voortplanting

* WaveGuide -modi: Als de holte een golfgeleider is (een holle geleider met een specifieke dwarsdoorsnede), kan de TEM-golf zich voortplanten door de golfgeleider in specifieke modi. Deze modi worden bepaald door de geometrie van de golfgeleider en de frequentie van de golf.

* Cut-off frequentie: Voor elke modus bestaat er een minimale frequentie (afsluitfrequentie) waaronder de modus niet kan verspreiden. Dit betekent dat alleen bepaalde frequenties zich binnen een golfgeleider kunnen verspreiden.

4. Energiedissipatie

* verlieswanden: In echte holtes zijn de muren geen perfecte geleiders en hebben ze enige eindige geleidbaarheid. Dit resulteert in een deel van de energie van de TEM -golf die wordt verdwenen als warmte binnen de muren.

5. Toepassingen:

* Microgolfcircuits: Resonerende holtes worden veel gebruikt in magnetroncircuits, zoals filters, oscillatoren en versterkers.

* deeltjesversnellers: Holtes zijn essentiële componenten van deeltjesversnellers, waar ze worden gebruikt om geladen deeltjes te versnellen met behulp van elektromagnetische velden.

* Medische beeldvorming: Magnetic Resonance Imaging (MRI) maakt gebruik van sterke magnetische velden en radiogolven om beelden van het menselijk lichaam te maken.

Samenvattend:

Het gedrag van een TEM -golf die een holte tegenkomt, is complex en hangt af van vele factoren. De belangrijkste concepten omvatten echter reflectie, transmissie, resonantie, golfgeleider voortplanting en energiedissipatie. Het begrijpen van deze concepten is cruciaal voor het ontwerpen en analyseren van verschillende elektromagnetische apparaten en systemen.