Falowód - Polski Serwis Naukowy

Falowód – kanał do prowadzenia w przestrzeni fal mechanicznych lub elektromagnetycznych wzdłuż określonej drogi.

Falowody fal elektromagnetycznych

Nośnikiem energii jest pole elektromagnetyczne rozchodzące się wzdłuż falowodu. Zjawiska rozchodzenia się i wzbudzania pola elektromagnetycznego w falowodzie mogą być opisane rozwiązaniem równań Maxwella przy zadanych warunkach brzegowych i źródłach pola. W falowodzie jest ograniczona powierzchnią, na której następuje skokowa zmiana jednego z parametrów charakteryzujących własności elektryczne (np. przenikalność elektryczna, przewodowość elektryczna). Rozróżnia się falowody zamknięte (rura metalowa o przekroju prostokątnym, okrągłym i innymi), w której fala przemieszcza się w przestrzeni wewnątrz falowodu, i otwarte (np. przewód metalowy, pręt lub rurka dielektryka), w których fala przemieszcza się na zewnątrz falowodu. Rozchodzenie się fal w falowodzie jest możliwe, gdy jego poprzeczne rozmiary są porównywalne z długością fali i większe. Falowody są zatem stosowane głównie do przenoszenia fal centymetrowych i milimetrowych.

Mikrofale to rodzaj , częstotliwość = 3·109 – 3·1012 Hz, a długości λ = 10−4 – 0,1 m . W elektronice stosowanie sygnałów o częstotliwościach mikrofalowych oznacza, że rozmiary urządzenia (w najprostszym przypadku falowodu) są zbliżone do długości fali przenoszonego sygnału i opis obwodu przy pomocy elementów o stałych skupionych nie jest wystarczająco dokładny.

Okrąg – brzeg koła; zbiór wszystkich punktów płaszczyzny euklidesowej odległych od ustalonego punktu, nazywanego środkiem, o zadaną odległość, nazywaną promieniem.

Zastosowanie:

Odrębne zastosowania mają odcinki falowodu, które wykorzystuje się jako rezonatory, filtry, dławiki itp.

Falowody optyczne

Osobny artykuł: światłowód.

Falowody stosowane do przesyłania fali elektromagnetycznej o częstotliwościach optycznych, powszechnie określane jako światłowody. Najpopularniejszym rodzajem falowodu optycznego jest światłowód włóknisty.

Falowody mikrofalowe

Osobne artykuły: mikrofale i falowód mikrofalowy.

Falowody mogą prowadzić fale elektromagnetyczne o różnych częstotliwościach, szczególne znaczenie mają falowody prowadzące mikrofale. Falowody mikrofalowe mogą służyć do przesyłania informacji lub mocy fali elektromagnetycznej

Powierzchnia to dwuwymiarowy odpowiednik pojęcia krzywej. Także potoczne określenie pola powierzchni (np. mówiąc o "powierzchni w km²" mamy na myśli właśnie pole powierzchni).

Częstotliwość określa liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali.

Falowody akustyczne

Osobne artykuły: akustyka i falowód akustyczny.

Bibliografia

Zobacz hasło falowód w Wikisłowniku

Encyklopedia PWN ISBN 83-01-11097-2, wydanie pierwsze, Warszawa 1995