Was ist ein Wellenleiter?
Ein Wellenleiter ist ein Objekt, das den Fluss jeder Art von Welle lenkt. Einige der grundlegendsten Typen umfassen Drähte oder hohle Rohre, die Schallwellen führen können. Oft werden Wellenleiter verwendet, um elektromagnetische Wellen zwischen den Stellen zu übertragen, typischerweise unter Verwendung eines hohlen Rohrs aus elektrisch leitfähigem Metall. Wellenleiter werden üblicherweise zur Übertragung von Strom- oder Kommunikationssignalen verwendet. Jede Art von Welle erfordert eine andere Art von Führung. Die Breite des Führers muss in den meisten Fällen in der gleichen Größenordnung wie die Länge der Wellen sein, die sie leitet. Dies bedeutet, dass eine optische Faser, die hochfrequente Lichtwellen führt, nicht wirksam bei der Leitung von Schallwellen mit niedrigem Frequenz ist. Andere Faktoren, z. B. wie viel Signalverlust oder Leistung akzeptabel ist, tragen auch dazu bei, den besten Wellenleiter für eine bestimmte Aufgabe zu bestimmen. Diese CAUSES die Strahlung, um die Stromversorgung im Verhältnis zum Quadrat seines Abstands von diesem Ursprungspunkt zu verlieren. Ein Wellenleiter ermöglicht es der Strahlung, sich unter idealen Umständen nur in einer Dimension zu vermehren und zu verhindert, dass sie während der Ausbreitung an Strom verliert.
Wellenleiter funktionieren, indem die Welle von den Wänden des Führers reflektiert wird. Idealerweise verbreiten sich die Wellen in einem Zick -Zack -Muster innerhalb des Wellenleiters. Dies bedeutet, dass ein Wellenleiter oft am besten funktioniert, wenn es einen kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt hat.
Es gibt viele verschiedene Arten von Wellenleitern, von optischen Fasern, die die Übertragung von Daten über Lichtwellen auf die Schallfrequenz und den Rangendrangkanal (Sofar), eine Wasserschicht im Ozean, die als natürlicher Wellenleiter für Wallied fungiert, ermöglichen. Radarsysteme verwenden Wellenleiter, um Funkwellen auf eine Antenne zu leiten, damit sie mit der richtigen Impedanz übertragen werden können. Wissenschaftliche Instrumente verwenden auch WelleAnleitungen zur Messung der akustischen und optischen Eigenschaften verschiedener Objekte.
Wellenleiter werden seit Jahrhunderten verwendet, lange bevor jemand verstand, wie er arbeitete. Der erste Wellenleiter für Schallwellen wurde von J.J. Thomson, ein britischer Physiker, 1893 und von einem anderen Physiker, O.J. Lodge, im nächsten Jahr. Die Arbeiten wurden im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert fortgesetzt, wobei Wissenschaftler die Verwendung optischer Fasern als Wellenleiter für sichtbares Licht in den 1920er Jahren untersuchen.