12. Электр магнитті өрістің көлденең құраушылары арасындағы байланыс. Тікбұрышты металлдан жасалған толқын өткізгіш.

Толқынжол қабырғалары өте жақсы өткізгіштіктен жасалған деп есептейік.

8.1 сурет - Тік бұрышты металлдық толқынжол

Толқынжолдың ішінде ауа.

8.1 Тік бүрышты толқынжолдың ішіндегі Е:типті талқындар Тік бүрышты толқынжолда z осі бойымен келесі қүраушылар ығыса алады:

(8.1)

Мұндағы 8.2

m, n - қайсы бір бүтін оң сандар, нольге тең емес, толқындардың индексі деп аталады.

х және у осьтері бойымен толқынжолдың ішінде пайда болатын m және п сандары физикалық түрде жарты толқындардың санын көрсетеді. Толқынжолда бөлек, әр түрлі көлемд типті толқындар болуы мүмкін. Е₁₁ өрісінің қүрылымы 8.2 - суретте көрсетілген.

Е типті күрделірек толқын үшін өрістің суретін толқын индексінің мәні қанша болса, сонша рет қайталау керек.

Бойлық толқындық сан толқынның фаза коэффиценті мен көлденең толқыңдық санмен байланысты:

(β= g жагдайына сай келетін, генератор толқынның ұзындығын өте қиын жағдайдағы дейді

Толқынның өте қиын жағдайдағы жиілік

Генератортолкынұзындығының λ_о, толқынжолдағытолқынұзындыгының

λ_о және толқынның өте қиын жагдайдагы үзындыгының λ_кр арасындағы байланысты мына түрде көрсетуге болады:

тәуелділігін толқынжолдың дисперсиялық сипаттамасы деп аталадьг Мынадай өрнекті қолдануға өте ыңғайлы

Толқынжолдағы толқынның фазалық жылдамдығы

(8.6)

Толқынжолдағы толқынның топтық жылдамдығы

(8.7)

13 Нmn типті толқынның эмп құрылысы. Толқын өткізгіштегі толқын ені, толқынды көлденең.

Цилиндрлік көлем, а радиусы, 1 ұзындығы және екі жағынан өткізетін торцтық қабырғалармен шектелген жұмыр металдық түтігінің кесіндісіиен жасалынған, жұмыр көлемдік резонатор ретінде келтірілген. Оның ішінде Е_mn және H_mn типті толқындар тарай алады.

H_mn типті толқын үшін

m, n - қайсыбірбүтіноңсандар, нольгетеңемес, толқындардыңиндексідепаталады.

хжәнеуосьтерібойыментолқынжолдыңішіндепайдаболатын m жәнепсандарыфизикалықтүрдежартытолқындардыңсанынкөрсетеді.

14 Екі ортаның бөліну шегіне жазық электр магнитті толқындардың түсуі.

Өте жақсы өткізетін жазықтыққа жазық электрмагнит толқынның нормалды түсуі

(6.1)

(6.2)

Диэлектрикалық жарты кеңістігінежазық электрмагнит толқынның нормалды түсуі Z<0 жарты кеңістігі (1 - аудан) вакуум ( , ) болып, ал z>0 жарты кеңістігі (2 - аудан) магнитдиэлектрик ( , ) болып саналады (6.2- сурет).

Қүламалытолқын:

Мұндағы

Бейнеленгентолқын:

Сынғантолқын:

(6.5)

мұндағы,

Бөлушекарасында z=0 болғанда

немесе

Бейнелеу коэффиценті

(6.7)

Сыну коэффиценті

(6.8)

(6.7) және (6.8) ескеріп, теңдеулержүйесіншешіп, аламыз:

(6.9) Жеке жағдай ( , )

(6.10)

15 Тікбұрышты толқын өткізгіштегі беткі токтар.

Жазық толқын координаты бойымен таралады, ал z координата бойымен экспонент бойынша азаюын байқаймыз. Осындай толқынды бірыңғай емес немесе беттік толқын деп атаймыз. Өйткені

Бірьщғай жазық толқынның фазалық жылдамдығы /(32, ал беттік толқынның фазалық жылдаадығы әрқашан бірыңғай жазьщ толқьшның фазалық жылдамдығынан аз боладьі. Сондықтан беттік толқындарды тағыда баяу толқындар деп атайды. Ф=90° болғанда

Беттік толқынның фазалық жылдамдығы біршама тығыз ортадағы фазалық жылдамдыққа тең. Өрістің амплитудасы е=2.718 есе азаятын, z координаты бойының арақашықтығын өту терендігі деп атайды.

6.33)

2-блок