Прямокутний хвильовід

В середині металевого проводу не може бути електростатичних полів. Можуть бути лише Е, Н. . Граничні умови: Нехай ; тоді ; ; ; ; .

таким чином . .

Тут ; звідси . Аналогічно .

за симетрією .

отже .

.

Розв’язок: ; де , можна також знайти , але .

Ця задача в частинних похідних має безліч розв’язків . Загальна хвиля буде . Розглянемо один з розв’язків: -це хвиля .

Отримаємо . Інші компоненти: , тут .

У хвилеводі будуть розповсюджуватися хвилі з .

Визначимо фізичний зміст індексів: розглянемо . - по одна півхвиля. Таким чином, перший індекс означає скільки варіацій має поле в напрямку . Другий індекс - вздовж .

Розглянемо типову картину полів у хвильоводі для :

Оскільки хвиля рухається з певною швидкістю, зсунуте в часі на (в формулі це ), тому маємо картину не а) а б).

Для хвилі :

Для хвилі завдяки граничним умовам на стінках , а по певній координаті (там, де індекс = 0 ) це поле однорідне, тоді буде всюди, тобто цієї хвилі не буде.