电磁场与电磁波第二次实验报告

1、 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

2、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

3、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（n1）个极小值，并同时

4、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=29.256mm，传播常数k=2/=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

5、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 极化实验一、 实验目的验证电磁波的马吕斯定律二、 实验设备DH926B型微波分光仪、DH1121B型三厘米固

6、态信号源三、 实验原理1. 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sin²的关系，这就是光学中的马吕斯定律：I=I0Cos²，式中I为偏振光的强度，是I与I0间的夹角。2. 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。四、 实验内容及步骤1. 微波分光仪，使得两喇叭口

7、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。五、 数据处理及分析根据马吕斯定律I=I0Cos²,求得I的理论值。实验数据表格：(度)I(uA)0102030405060708090理论值828072624734219.62.60实验值828176635237241020数据分析：从表格中可以看出，数据的实际值和理论值相差不大，在误差许可范围内，可以认为马吕斯定律得到了证实。误差分析：1.读数误差。读数引起的人为误差。 2.由于

8、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。六、 思考题1. 垂直极化波是否能够发生全反射？为什么？给出推导过程。答：不能。垂直极化波入射在两种煤质的分界面上，反射系数和折射系数分别为：对于一般煤质,因此, 。若要垂直极化波发生全折射，则需反射系数为0。可以证明，垂直极化波不可能发生全折射。2. 本实验中，水平极化和垂直极化可以调节么？平行极化波如何调节出来，自行设计实验方案，如何验证全折射的原理？答：1）可以调节。如果喇叭天线窄边平行于地面，则称水平极化，如果喇叭天线宽边平行于地面，则称垂直极化。 2）极化波反射系数 令,则平行极化波发生全折射。 则调节出了平行极化波。 3)验证全折射定理：