电磁场与电磁波第二次实验报告综述.docx

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；