電磁場實(shí)驗(yàn)報(bào)告四五doc

電磁場與電磁波空間傳播特性測量實(shí)驗(yàn)--邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)--極化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆掌矫娌ㄩL的測量方法二、實(shí)驗(yàn)原理邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)的基本原理如圖，在平面波前進(jìn)的方向上放置成45度的半透射板。A（固定反射板）A（固定反射板）發(fā)射喇叭發(fā)射喇叭B（可移反射板）B（可移反射板）接收喇叭接收喇叭由于該板的作用，將平面波分成兩束波，一束向A方向傳播，另一束向B方向傳播。由于A、B處全反射板的作用兩列波就再次回到半透射板并到達(dá)接收喇叭處。于是接收喇叭接受到兩束同頻率、振動(dòng)方向一致的波。如果這兩列波的相位差是2Л的整數(shù)倍，則干涉加強(qiáng)，若兩列波的相位差是Л的奇數(shù)倍，則干涉減弱。因此在A處放一個(gè)固定板，讓B處的反射板移動(dòng)。當(dāng)表頭指示從一次極小變成另一次極小時(shí)，則B處的反射板就移動(dòng)了λ/2的距離。根據(jù)這個(gè)距離就可以求的平面波長。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備s426型分光儀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟自由空間電磁波波長的測量（1）整機(jī)進(jìn)行調(diào)整，發(fā)射天線和接收天線軸線在同一水平線上。（2）開機(jī)預(yù)熱后，調(diào)整可變衰減器，使接收端接收機(jī)表頭接近合適的刻度，并接近滿偏。（3）安裝反射板，透射板，組成邁克爾遜干涉儀，透射板成45度方向。（4）將AB反射板法線方向垂直。（5）固定A反射板，將B板利用手柄移動(dòng)到標(biāo)尺的一端，固定好。（6）利用兩點(diǎn)法進(jìn)行測量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)123d1(mm)59.2858.7458.03d2(mm)45.0145.0845.64d3(mm)28.7429.9428.76d4(mm)11.7211.6211.69波長（2*（d4-d1）/3）(mm)31.7131.4130.89平均值（（）/3）(mm)31.34（7）根據(jù)測得的波長數(shù)值，計(jì)算傳播常數(shù)k=2/=200.48五、思考題測量波長時(shí)，介質(zhì)板位置如果旋轉(zhuǎn)90°，將出現(xiàn)什么現(xiàn)象；能否準(zhǔn)確測量波長？為什么？答：旋轉(zhuǎn)后，出現(xiàn)極小值點(diǎn)的B板位置右移。不能準(zhǔn)確測量波長，因?yàn)檫@樣更容易受到外界的影響。實(shí)驗(yàn)五極化實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、培養(yǎng)綜合型設(shè)計(jì)電磁波實(shí)驗(yàn)方案的能力2、驗(yàn)證電磁波的馬呂斯定律二、實(shí)驗(yàn)原理平面電磁波是橫波，他的電場強(qiáng)度矢量E和波長的傳播方向垂直。如果E在垂直于傳播方向的平面內(nèi)沿著一天固定的直線變化，這樣的橫電磁波叫線極化波。在光學(xué)中也叫偏振波。偏振波電磁場沿某一方向的能量有sin2?的關(guān)系。這就是光學(xué)中的馬呂斯定律：.DH926B型微波分光儀兩喇叭口面互相平行，并與地面垂直，其軸線在一條直線上，由于接收喇叭是和一段旋轉(zhuǎn)短波導(dǎo)連在一起的；在旋轉(zhuǎn)短波導(dǎo)的軸承環(huán)的90度范圍內(nèi)，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭的轉(zhuǎn)角可以由此讀到。實(shí)驗(yàn)設(shè)備S426型分光儀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟利用s426型分光儀驗(yàn)證電磁波馬呂斯定律。將分光儀兩喇叭口面互相平行，其軸線在一條直線上調(diào)節(jié)一邊喇叭口度數(shù)，每10度紀(jì)錄一次電流值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Iθ0102030405060708090理論值10096.9888.307558.6841.322511.703.020實(shí)際值1009789.874.557.240.922.69.51.80由數(shù)據(jù)可以看出，理論值與實(shí)際值基本一致，誤差在允許范圍內(nèi)，由于實(shí)驗(yàn)室中干擾比較多，有多臺(tái)儀器同時(shí)測量，所以數(shù)據(jù)數(shù)值較小時(shí)誤差會(huì)比較大。思考題（1）垂直極化波能否發(fā)生全折射？答：對(duì)于垂直極化波，由于反射系數(shù)無法取到零，所以垂直極化波不能發(fā)生全折射。（2）本實(shí)驗(yàn)中，水平極化和垂直極化可以調(diào)節(jié)嗎？答：可以調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)發(fā)射喇叭口90度，即可得到平行極化波。（3）平行極化波如何調(diào)節(jié)出來，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，如何驗(yàn)證全折射的原理？答：驗(yàn)證全折射實(shí)驗(yàn)方案先旋轉(zhuǎn)發(fā)射喇叭口，得到平行極化波，調(diào)整接受喇叭口，使其相一致；然后在平臺(tái)中央放上玻璃板，調(diào)整入射角度，測量發(fā)射波電場強(qiáng)度，讀出讀數(shù)機(jī)構(gòu)的讀數(shù)，如果為零，則說明發(fā)生了全折射。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解了電磁波的馬呂斯定律，掌握平面波長的測量方法。本次實(shí)驗(yàn)總