מנחה גלים

exercise 3_3512

מנחה גלים

מקור של גלי מיקרו שולח גל אלקטרומגנטי המועבר בין זוגות לוחות מוליכים, המהווים מוליך גלים. הלוחות מקבילים למישור yz. אורך המוליך הוא L (ראו ציור). כיוון התקדמות הגל הוא לאורך ציר z, במקביל ללוחות. וקטור השדה החשמלי הוא בכיוון y. ביציאה מוצב גלאי גבישי המודד את אמפליטודת הסיגנל המועבר.
כאשר תדירות הגל המשודר היא \( \omega_0 \) אמפליטודת הגל הנמדדת ביציאה מהמוליך היא \( \frac{1}{e^2} \) מאמפליטודת הגל המשודר. כאשר משנים בהדרגה את תדירות הגל המשודר, מתברר כי סף הקיטעון הוא בתדירות \( 2\omega_0 \) .

1. בהנחה כי רק אופן התנודה הנמוך ביותר מעורר, חשבו את \( \omega_0 \) ואת המרווח בין הלוחות.
2. מגדילים כעת את תדירות המקור ל \( 3\omega_0 \) , מה יהיה הפרש הפאזה בקצה המוליך (כלומר ב \( z=L \) ) בין גל כנ"ל שוקטור השדה השדה החשמלי שלו בכיוון y, לבין גל הנשלח כך שוקטור השדה החשמלי שלו ניצב ללוחות, כלומר בכיוון x?