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2023年微波偏振实验报告

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篇一:电磁场与微波实验六报告一偏振实验偏振实验1.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假如e在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化,这样的横电磁波称为线极化波,在光学中也称偏振波电磁场沿某一方向的能量有s in 2中的关系,这就是光学中的马吕斯定律:i=i0 c o s 2中,式中iO为初始偏振光的强度,i为偏振光的强度,(p是i与i 0之间的夹角统构建图由于喇叭天线传输的是由矩形波导发出的t e l 0波,电场的方向为与喇叭口天线相垂直的系列直线,中间最强d h92 6 b型微波分光仪的两喇叭天线口面互相平行,并与在一起的,在旋转波导的轴承环的9 0度范围内,每隔5度有一刻度,所以接受喇叭天线的转角可从此处读到在主菜单页面点击 偏振实验,单击、o k 进入 输入采集参数“界面本实验默认选取通道3作为光栅通道插座和数据采集仪的数据接口采集点数可根据提醒选取顺时针或逆时针(但只能沿一个方向)匀速转动微波分光仪的接受喇叭,就可以得到转角与接受指示的一组数据终止采集过程后,按下 计算结果”按钮,系统软件将本实验根据实际采集过程解决得到的理论和实际参数注意事项:避免小平台的影响,最佳将其取下。

软 验用到了接受喇叭天线上的光栅通道(光传感头),应将该通道与数据采集仪通道3用电缆线连接专动接受喇叭天线时应注意不能使活动臂转动碘 于轴承环处的螺丝是松的,读取电压值时应注意,接受喇叭天线也许会不自觉偏离本来角度最佳每隔一定读数读取电压值时,将螺丝重新拧紧雳 受喇叭天线后的圆盘有缺口,实验过程中应注意别将该缺口转动通过光栅通道,否则在该处软件将读取不到数据3.实验结果从?90到 90匀速转动微波分光仪的接受喇叭,采集到数据曲线如下:以看出,几乎就是三角函数的形式,在 0 的时候微波强度达成最大,在两侧减为0,现取45时的光强为1.5,是最大光强的,按理论计算应当是co s 2 45=,误差仍然72 3 1 还是存在4.结果分析与讨论电磁波偏振特性的应用,简述其应用背景:偏振可以用于照相机的镜头滤光,在一些环境下去除反射光部分,从而使得图像更为清楚,此外还用于形成3 d 效果,制成3 d 眼镜,左右眼两片镜片的偏振方向互相垂直,形成立体效果与理论曲线进行比较分析:理论曲线满足1=108$2(p关系式,其导数为dp=?i 0sin2p,故随着角度从?90变到9 0微波强度应当变化的速率是先由慢变快、变慢再变快、最后又变慢的过程,实际曲线这点上还是拟合的,只是两侧接近?90和 90的数据有些偏小了点儿,也许是实际中由于环境因素在两偏振角度比较大时衰减地更厉害了。

i篇二:实验5微波光学综合实验报告实验 5微波光学综合实验数据解决1、反射实验数据解决:验结论:把误差考虑在内,可以认为:反射角等于入射角3.微波干涉数据解决:a =3 5 m m;b=5 8 m m由公式求得的理论值:第一级加强点?=2 1.0 第一级减弱点不在所测得范围内由实验数据求得的值:第一级加强点?值在2 0 2 2 之间,与理论值近似相等、微波的偏振数据解决:验结论:把误差考虑在内,可以认为得到的实验数据基本和理论值相等5、微波的迈克尔逊干涉实验数据:读数为极小值时的刻度(m m):4.1 7 0;1 9 .7 6 2;3 5.1 7 0;5 3.7 3 6;6 9.33 7读数为极大值时的刻度(m m):1 1.5 9 6 ;2 7.9 2 9 ;4 2.8 2 1;6 1.3 5 3数据解决:由读数极小值测得的波长:?=(6 9.3 3 7-4.1 7 0 )?2 /4=3 2 .5 8 n m由读数极大值测得的波长:?=(6 1.3 5 3-1 1 .5 9 6)?2/3=3 3.1 7 n m求均值:?=3 2.8 8 n m 理论值;?=3 3.3 n m?理?实?理相对误差:?1 0 0%=1.2 6%6、微波的布拉格衍射数据解决:根据实验数据测得的衍射角曲线:如图图为理论测得的衍射角曲线:如图经对比可知:实验所测得的衍射角曲线和理论测得的衍射角曲线可以近似看作相等(把误差考虑在内),实验测得1 0 0面 第一级加强点的衍射角为6=6 8 .1 第二级加强点的衍射角为9=3 7.8 测得1 1 0 面 第一级加强点的衍射角为9=5 6.4 篇三:微波光学实验报告解决规定参考微波光学实验报告解决规定参考以下一共是1 2 个实验项目的解决参考规定,具体对于个人请结合自己所做的实验项目进行解决分析,假如实验报告纸张不够,请自行加页,希望实验报告在本月底之前交由学习委员统一上交)验 一 系 统 初 步 实 验从测量的数据来看,电磁波辐射的信号随传播距离、空间方位如何变化?实验二 反射根据测量结果,计算填写实验时的表格,此外总结这个实验结果验证了什么规律?实验三 驻波一测量波长根据测量结果,计算填写实验时的表格,其中波长的实际值计算可根据该实验所用微波频率为10.5 4 5 g h z,波速为真空中光速来计算。

实验四棱镜的折射根据测量的入射角和折射角数据,计算出所使用材料的聚乙烯板的折射率实验五偏振根据实验测量数据,看能否发现接受器接受信号强度与偏振板角度和接受器转角之间的关系,找出偏振板改变微波偏振的规律能配用作图法分析最佳)实验六双缝干涉解决规 定1、根据计算出微波波长,其 中d为两狭缝之间的距离,为探测角,为入射波的波长,n为接受器转过角度时检流计出现的极大值次数(整数)决规定2、根据测量数据表格绘制电流随转角变化的曲线图,结合图分析实验结果实验七劳埃德镜根据测量数据,计算出微波波长实验八法布里-贝罗干涉仪根据测量数据,计算出微波波长实验九 迈克尔逊干涉仪根据测量数据,计算出微波波长实验十 纤 维 光 学根据实验测量数据,分析微波在纤维中传播特性实验-I 布儒斯特角从测量的过程来看,说明微波的偏振特性实验十 二 布喇格衍射篇四:微波分光实验报告微波 分 光 实 验组成员:陈瑶肖望薛 帅 蔡 阳微波光学实验实 验 原 理 1.反射实验电磁波在传播过程中假如碰到反射板,必然要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律5.单缝衍射实验如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小值,即一级极小值,此时衍射角为 p=a re s in (人/a).然后随着衍射角的增大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为(p=a r c s i n (3/2 *入/a),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。

6.双缝干涉平面微波垂直投射到双缝的铝板上时,由惠更斯原理可知会发生干涉现象当d s in e=(k+l/2 )X(k=O,+l,2.)时为干涉相消(强度为极小),当d s i ne=k A(k=O,1,2.)时为干涉相长(强度为极大)7.偏振设有一沿z 轴传播的平面电磁波,若它的电池方向平行于x轴,则它的电场可用下面表达式的实部来表达:式中k O 为波矢这是一种线偏振平面波这种波的电场矢量平行于x轴,至于指向正方向还是负方向取决于观测时刻的震荡电场在与电磁波传播方向z垂直的x y平面内,某一方向电场为e=e cs a,a是 e与偏振方向e O的夹角电磁场沿某一方向的能量与偏振方向的能量有co s 2 a的关系,这是光学中的马吕斯定律:i =i O c o s 2 a8.迈克尔孙干涉实验在平面波前进的方向上放置一块45的半透半反射版,在此板的作用下,将入射波提成两束,一束向 a 传播,另一束向b 传播.由于a,b 两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达成接受装置处,于是接受装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干波,若两束波相位差为2rr的整数倍,则干涉加强;若相位差为n 的奇数倍,则干涉减弱。

9.微波布拉格衍射实验当 x射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线互相干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角e 时,在这个方向上的散射线,其光程差为o,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线互相加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的x 射线之间的光程差为c d+b d=2 d sin 0,当满足2d sin 9=k X,k=l,2,3.时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中称为掠射角,入为X 射线波长.运用此公式,可在d 己测时,测定晶面间距;也可在d 己知时,测量波长入,由公式还可知,只 有 在&1 t;2 d 时,才会产生极大衍射二,实验仪器本实验采用成套的微波分光仪,其结构如图所示尚有单缝板、双缝板、透射板块各一块,反射板两块,模拟晶体,两个支架等三,实验内容1.反射实验2单缝衍射实验3双缝干涉4偏振5迈克尔孙干涉实验6微波布拉格衍射实验四,实验环节将实验仪器放置在水平桌面上,调整底座四只脚使底盘保持水平调节保持发射喇叭、接受喇叭、接受臂、活动臂为直线对直状态,并且调节发射喇叭,接受喇叭的高度相同。

连接好X波段微波信号源、微波发生器间的专用导线,将微波发生器的功率调节旋钮逆时针调到底,即微波功率调至最小,通电并预热10分钟1.微波的反射实验将金属反射板安装在支座上,安装时板平面法线应与载物小平台0 位一致,并使固定臂指针、接受臂指针都指向9 0,这意味着小平台零度方向即是金属反射板法线方向打开检波信号数字显示器的按钮开关接着顺时针转动小平台,使固定臂指针指在某一角度处,这角度读数就是入射角,然后顺时针转动活动臂在液晶显示器上找到一最大值,此时活动臂上的指针所指的小平台刻度就是反射角做此项实验,入射角最佳取30至 6 5之间,由于入射角太大接受喇叭有也许直接接受入射波,同时应注意系统的调整和周边环境的影响实验记录:2.微波的单缝衍射按需要调整单缝衍射板的缝宽将单缝衍射板安顿在支座上时,应使衍射板平面与载物圆台上900指示针一致转动载物圆台使固定臂的指针在载物圆台的1 80 0处,此时相称于微波从单缝衍射板法线方向入射这时让活动臂置小平台0 0处,调整微波发生器的功率使液晶显示器显示一定值,然后在0 0的两侧,每改变2度读取一次液晶显示器读数,并记录下来根据记录数据,画出单缝衍射强度与衍射角度的关系曲线。

并根据微波衍射强度一级极小角度和缝宽a,度和缝宽X和其百分误差(表中u左,u右是相对于0刻度两边相应角度的电压值)数据记录:3.微波的双缝干涉按需要调整双缝干涉板的缝宽将双缝缝干射板安顿在支座上时,应使双缝板平面与载物圆台上90 0指示线一致转动小平台使固定臂的指针在小平台的1 8 0 0处此时相称于微波从双缝干涉板法线方向入射这时让活动臂置小平台0 0处,调整信号使液晶显示器显示较大,然后在0 0线的两侧,每改变3度读取一次液晶显示器的读数,并记录下来,然后就可以画出双缝干涉强度与角度的关系曲线并根据微波衍射强度一级极大角度和缝宽,计算微波波长X和其百分误差微波的偏振干涉实验按实验规定调整喇叭口面互相平行正对共轴调整信号使显示器显示一定值,然后旋转接受喇叭短波导的轴承环(相称于偏转接受器方向),每隔1 0 0记录液晶显示器的读数直至900就可得到一组微波强度与偏振角度关系数据,验证马吕斯定律注意,做实验时应尽量减少周边环境的影响数据记录:5.迈克尔逊干涉实验在微波前进的方向上放置一玻璃板,使玻璃板面与载物圆台4 5 0 线在统一面上,固定臂指针指向90度刻度线,接受臂指针指向0 度刻度线(如图3)。

按实验规定如图安顿固定反射板、可移动反射板、接受喇叭使固定反射板固定在大平台上,并使其法线与接受喇叭的轴一致可移动反射板装在一旋转读数机构上后,然后移动旋转读数机构上。

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