电磁场与电磁波第二次实验报告..docx

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电磁场与电磁波第二次实验报告.

北京邮电大学电磁场与微波测量学院:电子工程学院班级:2013211212姓名:学号:实验四 迈克尔逊干涉实验一、实验目的1、通过实验观察迈克尔逊干涉现象。2、掌握利用迈克尔逊干涉测量平面波长的方法。二、实验设备DH926B型微波分光仪、三厘米固态振荡器、喇叭天线、可变衰减器、晶体检波器、反射板、半透射玻璃板三、实验原理图5.1 迈克尔逊干涉接收喇叭发射喇叭B(可移动反射板)A(固定反射板)如图5.1所示,在平面电磁波前进的方向放置一块与传播方向成450夹角的半透射板(实验中用玻璃板),由于该板的作用,将入射的电磁波分成为两束,一束穿透玻璃板继续前进,向反射板B方向传播,另外一束被玻璃板反射后,向反射板A方向传播。到达可移动反射板B的波,被反射板B反射后,又到达玻璃板,其中一部分被玻璃 板反射后到达接收喇叭;而到达反射板A的波,被反射板A反射后,又到达玻璃板,其中一部分穿过玻璃板也到达接收喇叭,因此接收喇叭接收到的是这两束电磁波的和,当两束电磁波的传播路程相同,或相差波长的整数倍时,接收喇叭接收的信号最强,当他们传播的路程相差为半个波长的奇数倍时,接收喇叭接收到的信号最弱。通过移动反射板B,可以改变这两束电磁波的传播路程,使得接收喇叭接收到的信号由弱变强,或由强变弱,测得两个相邻最强或最弱时反射板所移动的距离L,就可以得到电磁波的波长,即=2L。实验中直接观察电压表的读数,为当表头指示从一次极小变到又一次极小时,则B处的反射板就移动了的距离,由此距离就可求得平面波的波长。四、实验内容及步骤1、如图5.2,连接仪器。2、使两喇叭口面互成900。3、半透射板与两喇叭轴线互成450。4、将读数机构通过它本身上带有的两个螺钉旋入底座上,使其固定在底座上,再插上反射扳,使固定反射板的法线与接受喇叭的轴线一致,可移反射板的法钱与发射喇叭轴线一致。5、按信号源操作规程接通电源,调节衰减器使信号电平读数指示合适值。图5.2 迈克尔逊干涉实验系统6、将可移反射板移到读数机构的一端,在此附近测出一个极小的位置,然后旋转读数机构上的手柄使反射板移动,从表头上测出(n+1)个极小值,并同时从读数机构上得到相应的位移读数,从而求得可移反射板的移动距离L,则波长。五、实验数据及分析/mm123d11.4411.1200.940d214.39215.693 14.210d330.25229.06530.240d446.28045.26044.080d559.27260.45059.320波长28.91329.66529.190平均值29.256平均值λ=29.256mm,传播常数k=2π/λ=0.215误差分析:1.读数误差。读数机构读数和观察电流表的极值位置存在误差。 2.由于环境因素造成的误差。 3.由于仪器产生的系统误差不可避免。发射天线和接收天线不可能调到绝对的水平或者垂直。六、思考题(1)测量波长时,介质板位置如果旋转90度,将出现什么现象?能否准确测量波长?为什么?答:不能,旋转90度后两个反射板反射回来的波不能发生迈克尔逊干涉,介质板位置如果旋转90度,一束光直接反射进入接收喇叭,另一束光透过介质板到B板,再经B板反射到介质板上,再经介质板反射到A板,然后透过介质进入接收喇叭。七、实验心得与体会在实验过程中,我们小组分工明确,各司其职,很顺利的完成了实验,本实验和以前大物实验做的迈克尔干涉实验略有不同,通过本实验对迈克尔逊干涉原理的认识更加清晰透彻。实验五 极化实验实验目的验证电磁波的马吕斯定律实验设备DH926B型微波分光仪、DH1121B型三厘米固态信号源实验原理平面电磁波是横波,它的电场强度矢量E和波长的传播方向垂直。如果E在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化,这样的横电磁波叫线极化波,也叫偏振波。偏振波电磁场沿着某一方向的能量有sin2φ的关系,这就是光学中的马吕斯定律:I=I0Cos2φ,式中I为偏振光的强度,φ是I与I0间的夹角。DH926B型微波分光仪两喇叭口面互相平行,并与地面垂直,其轴线在一条直线上,由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的,在旋转短波导的轴承环的90度范围内,每隔5度有一刻度,所以接收喇叭的调整转角可以从此处读到。实验内容及步骤1. 微波分光仪,使得两喇叭口面相对、互相平行且其轴线在一条直线上,如下图:2.打开信号源开关,通过调节衰减器,使得0度时示数接近满偏,方便后面的实验;3.转动接收喇叭的角度,在0至90度范围内,每隔10度记录一次电流表的示数并记录。数据处理及分析根据马吕斯定律I=I0Cos2φ,求得I的理论值。实验数据表格:0102030405060708090理论值828072624734219.62.60实验值82817663523724

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