1。反射と伝送
* 完全な導体空洞： 空洞が完全に伝導する壁によって形成される場合、TEM波は完全に反射されます。これは、波の電界が完全な導体に浸透できず、波を逆方向に強制することができないためです。トランスミッションは発生しません。
* 部分的に導電性キャビティ： 部分的に導電性の壁を持つ空洞の場合、波は部分的に反射され、部分的に伝達されます。反射と伝送の量は、壁の導電率と波の周波数に依存します。導電率が高いほど反射が増え、周波数が高いほど浸透する傾向があります。
2。共鳴
* キャビティ共鳴： 空洞の寸法がTEM波の波長に匹敵する場合、空洞は共振空洞として機能します。これは、波の特定の周波数がカビティ内に優先的に吸収され、保存され、内部のエネルギーの蓄積につながることを意味します。共振周波数は、空洞のサイズと形状によって決定されます。
* モード： 共鳴空洞は、それぞれが空洞内に独自のフィールド分布を持つさまざまな共鳴モードをサポートできます。
* Q因子： 空洞の品質係数（Q）は、エネルギーをどれだけ効率的に保存するかを測定します。高いQ因子は、空洞が長時間エネルギーを蓄積することを示しますが、低いQ因子はエネルギーがすぐに消散されることを示します。
3。導波路の伝播
* 導波路モード： 空洞が導波路（特定の断面を持つ中空導体）である場合、TEM波は特定のモードで導波路を介して伝播できます。これらのモードは、導波路のジオメトリと波の周波数によって決定されます。
* カットオフ頻度： 各モードには、モードが伝播できない最小周波数（カットオフ周波数）が存在します。これは、特定の周波数のみが導波路内で伝播できることを意味します。
4。エネルギー散逸
* 損失の壁： 現実世界の空洞では、壁は完全な導体ではなく、有限の導電率があります。これにより、TEM波のエネルギーの一部が壁内の熱として消散されます。
5。アプリケーション：
* マイクロ波回路： 共振空洞は、フィルター、発振器、アンプなどのマイクロ波回路で広く使用されています。
* 粒子加速器： 空洞は、粒子加速器の必須成分であり、電磁界を使用して荷電粒子を加速するために使用されます。
* 医療イメージング： 磁気共鳴イメージング（MRI）は、強い磁場と電波波を使用して、人体の画像を作成します。
要約：
空洞に遭遇するTEM波の動作は複雑であり、多くの要因に依存します。ただし、重要な概念には、反射、伝送、共鳴、導波路の伝播、エネルギー散逸が含まれます。 これらの概念を理解することは、さまざまな電磁デバイスとシステムを設計および分析するために重要です。
