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空洞中の電磁波

中空の導体で囲まれた領域には電磁波を閉じ込める効果がある。 といっても導体 には多少の抵抗が存在するから、電磁波は徐々に減衰するし、あらかじめ何かの 方法で電磁波を励振させておかなければ減衰する電磁波すら存在できない。 実際には空洞に小さな穴を開け、そこから電磁波を入れるが、穴の影響はきわめて 小さく、また電磁波の減衰を補うだけのわずかなエネルギーしか入れない。 こうした状況下では、導体の抵抗がまったくなく、電磁波は減衰しないものとして 取り扱っても問題は生じない。

計算の手法は、導波管中の電磁場と同じである。 波長の整数倍、あるいはそれに半波長や1/4波長を加えたところで、 磁場や電場が境界条件を満たす場合、こうした電磁場は永久に存在しうることになる。 波長が空洞の長さとうまく合わない場合には、合うように周波数を調整すればよい。 具体的な計算は、各自で試みてほしい。


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Yoichi OKABE 平成21年7月3日