Критической называется самая большая длина волны моды колебания, которая может существовать в волноводе заданной ширины

Формула для ее вычисления получается из выражения (3.2) подстановкой единицы вместо косинуса:

(3.3)

Если длина волны возбуждения больше критической, то эта мода колебания в волноводе существовать не может из-за того, что граничные условия на стенках волновода не будут выполняться ни при каком вещественном значении угла падения, и энергия электромагнитного поля рассеется в металле волновода.

На критической длине волны в волноводе происходит следующее. Так как угол падения равен нулю, в поперечной плоскости образуется стоячая волна. Волнового движения и переноса энергии вдоль оси z нет, и колебания вдоль всего волновода происходят в фазе. Это явление можно трактовать как бесконечную фазовую скорость.

При длине волны возбуждения, равной критической, продольное волновое число равно нулю, а фазовая скорость бесконечна.

Из этих рассуждений можно сделать следующий вывод.