도파관이란 무엇입니까?

도파관은 모든 유형의 파도의 흐름을 지시하는 물체입니다. 가장 기본적인 유형 중 일부는 음파를 안내 할 수있는 와이어 또는 중공 파이프를 포함합니다. 종종, 도파관은 전형적으로 전기 전도성 금속으로 만들어진 중공 튜브를 사용하여 위치들 사이에서 전자기파를 전달하는데 사용된다. 도파관은 일반적으로 전력 또는 통신 신호를 전송하는 데 사용됩니다. 각 유형의 웨이브에는 다른 유형의 가이드가 필요합니다.

안내되는 웨이브 유형에 따라 도파관의 형상이 결정됩니다. 대부분의 경우 가이드의 너비는 가이드 할 파도의 길이와 동일한 크기 여야합니다. 이것은 고주파 광파를 안내하는 광섬유가 저주파수 음파를 유도하는 데 효과적이지 않음을 의미합니다. 허용 가능한 신호 손실 또는 전력 손실과 같은 다른 요소도 특정 작업에 가장 적합한 도파관을 결정하는 데 도움이됩니다.

우주의 전자파는 일반적으로 원점에서 모든 방향으로 방출됩니다. 이로 인해 방사선은 해당 원점으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 전력이 손실됩니다. 도파관을 사용하면 이상적인 환경에서 방사선이 한 차원으로 만 전파되어 전파 될 때 전력이 손실되지 않습니다.

도파관은 파도를 가이드 벽에서 반사하여 작동합니다. 이상적으로는 웨이브가 도파관 내에서 지그재그 패턴으로 전파됩니다. 이것은 도파관이 원형 또는 정사각형 단면을 가질 때 가장 잘 작동한다는 것을 의미합니다.

광파를 통한 데이터의 전송을 허용하는 광섬유에서부터 고래 노래를위한 자연적인 도파관의 역할을하는 해양의 수층 인 SOFAR (Sound Frequency and Ranging) 채널로 많은 종류의 도파관이 있습니다. 레이더 시스템은 도파관을 사용하여 전파를 안테나로 보내 적절한 임피던스로 전송되도록합니다. 과학 기기는 도파관을 사용하여 다양한 물체의 음향 및 광학 특성을 측정합니다.

도파관은 수세기 동안 사용 된 방식을 이해하기 훨씬 전에 사용되었습니다. 음파 용으로 설계된 최초의 도파관은 1893 년 영국의 물리학자인 JJ Thomson에 의해 제안되었으며 내년에 또 다른 물리학자인 OJ Lodge가 테스트했습니다. 과학자들은 1920 년대에 가시 광선을위한 도파관으로 광섬유를 사용하는 것을 연구하면서 19 세기 후반과 20 세기 초반까지 계속 작업했습니다.