1. Réflexion et transmission
* Cavité conductrice parfaite: Si la cavité est formée par des murs parfaitement conducteurs, l'onde TEM sera complètement réfléchie. En effet, le champ électrique de l'onde ne peut pas pénétrer un conducteur parfait, forçant l'onde à inverser la direction. Aucune transmission ne se produit.
* conduisant partiellement la cavité: Pour une cavité avec des murs partiellement conducteurs, l'onde sera partiellement réfléchie et partiellement transmise. La quantité de réflexion et de transmission dépend de la conductivité des murs et de la fréquence de l'onde. Une conductivité plus élevée conduit à plus de réflexion et des fréquences plus élevées ont tendance à pénétrer moins.
2. Résonance
* Résonance de la cavité: Si les dimensions de la cavité sont comparables à la longueur d'onde de l'onde TEM, la cavité peut agir comme une cavité résonante. Cela signifie que certaines fréquences de l'onde seront préférentiellement absorbées et stockées dans la cavité, conduisant à une accumulation d'énergie à l'intérieur. Les fréquences de résonance sont déterminées par la taille et la forme de la cavité.
* Modes: Les cavités résonnantes peuvent prendre en charge différents modes de résonance, chacun avec sa propre distribution de champ unique dans la cavité.
* Q FACTEUR: Le facteur de qualité (q) de la cavité mesure à quel point il stocke efficacement l'énergie. Un facteur Q élevé indique que la cavité stocke l'énergie pendant plus longtemps, tandis qu'un faible facteur Q indique que l'énergie est rapidement dissipée.
3. Propagation du guide d'onde
* Modes de guide d'onde: Si la cavité est un guide d'onde (un conducteur creux avec une section transversale spécifique), l'onde TEM peut se propager à travers le guide d'ondes en modes spécifiques. Ces modes sont déterminés par la géométrie du guide d'onde et la fréquence de l'onde.
* Fréquence de coupure: Pour chaque mode, il existe une fréquence minimale (fréquence de coupure) en dessous de laquelle le mode ne peut pas se propager. Cela signifie que seules certaines fréquences peuvent se propager dans un guide d'ondes.
4. Dissipation d'énergie
* murs à perte: Dans les cavités du monde réel, les murs ne sont pas des conducteurs parfaits et ont une conductivité finie. Il en résulte une partie de l'énergie de l'onde TEM dissipée sous forme de chaleur dans les murs.
5. Applications:
* Circuits micro-ondes: Les cavités résonnantes sont largement utilisées dans les circuits micro-ondes, tels que les filtres, les oscillateurs et les amplificateurs.
* Accélérateurs de particules: Les cavités sont des composants essentiels des accélérateurs de particules, où ils sont utilisés pour accélérer les particules chargées à l'aide de champs électromagnétiques.
* Imagerie médicale: L'imagerie par résonance magnétique (IRM) utilise des champs magnétiques forts et des ondes radio pour créer des images du corps humain.
en résumé:
Le comportement d'une onde TEM rencontrant une cavité est complexe et dépend de nombreux facteurs. Cependant, les concepts clés comprennent la réflexion, la transmission, la résonance, la propagation des guides d'ondes et la dissipation d'énergie. Comprendre ces concepts est crucial pour concevoir et analyser divers dispositifs et systèmes électromagnétiques.
