20.01.2013 Views

ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka

ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka

ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

10. FEJEZET<br />

27 Ez az állítás veszteségmentes<br />

terjedésre igaz, és általában<br />

teljesül kis veszteségû terjedés<br />

esetén is.<br />

159<br />

CSÕTÁPVONALAK,ÜREGREZONÁTOROK<br />

A fázistényezõ frekvenciafüggését leíró (10.41) egyenlet, illetve általánosabban a<br />

terjedési együttható frekvenciafüggését leíró (10.39) egyenlet a diszperziós egyenlet.<br />

(10.43)-ból látható, hogy a fázissebesség minden nem elfajuló (TEM) módusra<br />

nagyobb, mint a fénysebesség. Mint korábban tárgyaltuk, ez nem ellentétes a speciális<br />

relativitáselmélettel. A fizikai tartalmat leíró csoportsebességnek azonban nem szabad<br />

felülmúlnia a fénysebességet 27 . A csoportsebességre csõtápvonalak esetén a<br />

−1<br />

2<br />

h<br />

vg= c<br />

∂ ⎛<br />

⎜<br />

β ⎞<br />

⎝⎜<br />

∂ ⎠⎟<br />

= −⎛⎜<br />

ω ⎞<br />

1<br />

ω ⎝⎜<br />

ω ⎠⎟<br />

(10.44)<br />

összefüggést kapjuk. Ez megfelel a fenti feltételnek. Csõtápvonalmódusokra:<br />

vv c<br />

f g = 2 . (10.45)<br />

Ez az összefüggés nem általános. Más diszperzív hullámokra a csoport- és<br />

fázissebesség szorzata eltérõ lehet.<br />

A fázissebesség ismeretében kifejezhetjük a csõben mérhetõ hullámhosszat is.<br />

Ezt λ g -vel jelöljük, a g index a „guided” (vezetett) hullámformára utal:<br />

λ<br />

g<br />

=<br />

λ<br />

λ<br />

−<br />

λ<br />

⎛ ⎞<br />

1 ⎜<br />

⎝⎜<br />

⎠⎟<br />

h<br />

2 ,<br />

ahol λ a szabadtéri hullámhossz:<br />

π<br />

λh<br />

=<br />

k<br />

2<br />

em ,<br />

(10.46)<br />

(10.47)<br />

a határhullámhossz, a határfrekvenciához tartozó szabadtéri hullámhossz. Határhullámhossznál<br />

nagyobb szabadtéri hullámhossz esetén nincsen terjedés. Komolytalanul:<br />

a hullám nem fér be a csõbe!<br />

Mi történik határfrekvenciánál kisebb frekvencián, illetve határhullámhossznál<br />

nagyobb hullámhosszon? Ilyenkor a terjedési együttható tiszta valós:<br />

2 2<br />

, , .<br />

h<br />

ω<br />

λ<br />

γ= α=<br />

−<br />

ω<br />

λ<br />

⎛ ⎞<br />

⎜<br />

⎞<br />

⎜ = −⎛⎜h<br />

kem 1 kem<br />

1<br />

⎝⎜<br />

⎠⎟<br />

⎝⎜<br />

⎠⎟<br />

(10.48)<br />

Valamennyi térkomponens komplex amplitúdója e e j −α ω<br />

tehát terjedés, hanem stacionárius állapotban a csõtápvonal mentén exponenciálisan<br />

csökkenõ amplitúdójú szinuszos rezgés alakul ki.<br />

z t alakban változik. Nincsen<br />

A MÓDUSFÜGGVÉNYEK<br />

Legyen ϕe1, ϕe2,... ϕei,...<br />

illetve ϕm1, ϕm2,... ϕmi...<br />

a (10.22) egyenlet (10.23) peremfeltételt<br />

kielégítõ, ill. a (10.31) egyenlet (10.32) peremfeltételt kielégítõ megoldása.<br />

Definiáljuk az<br />

eei = gradtϕ ei,<br />

(10.49)<br />

hei = k× eei,<br />

(10.50)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!