微波光学实验报告

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1、微波光学实验报告总结这个实验结果验证了什么规律？实验三驻波—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10.545GHz，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，看能否发现接收器接收信号强度与偏振板角度和接收器转角之间的关系，找出偏振板改变微波偏振的规律。（能配用作图法分析最好）实验六双缝干涉处理要求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为接收器转过角度时检流计出现的极大值次数（整数）。处理要求2、根

2、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。实验十一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作接收信号强度对掠射角的函数曲线。计算晶面间距，并比较测出的晶面间距与实际测量间距之间的比较。篇五：微波光学实验5.10微波光学实验工程物理系工物22方侨光2002012041【实验目的】1．学习测定微波波长的方法2．学习布拉格衍射的原理和方法

3、3．学习晶体分析的初步知识【实验原理】1．微波的特性811微波波长在1mm——1m之间，频率为3×10Hz——3×10Hz。具有波长短、频率高、穿透性强、量子特性的特点。2．微波的产生方法微波需要采用微波谐振腔和微波电子管或微波晶体管来产生：（1）谐振腔通常为一个闭合的腔体，其内表面用良导体制成。（2）体效应二极管是利用砷化镓、砷化铟、磷化铟等化合物制成的半导体固体振荡器。（3）微波信号的检测，需要高频相应微波二极管。3．晶体的布拉格衍射晶体可以看成等距、平行晶面重复排列而成，称晶面族。晶面族可以用晶面指数表示。晶面指数定义为：原在所在平面在x、y、z三个坐标轴上的截距长度的倒数

4、的简单整数比，又称密勒指数，用（h，k，l）表示。最近邻的两个晶面间的距离用dhkl表示。当射线以掠射角投射到某晶体时，在第一个晶面上点阵的散射和下面晶面点阵的散射相互干涉。对同一层的散射线，在这个方向射线产生相长干涉。对于不同层的散射线，光程差为波长的整数倍时，各个面的散射线相互加强，形成光强的极大，这就是晶体对射线的布拉格衍射：2dsinq=nl,n=1,2,3,4鬃鬃鬃由于sinq￡1，只有l<2d时，才会产生衍射。实际晶体的晶格常数为10-8cm，只有波长很小的X射线才能产生衍射，微波不能对实际晶体产生衍射。【实验内容】1．用微波干涉仪测定微波波长如图，活动镜移动距

5、离L，微安表将显示一连串的极大值和极小值。波相位若相差2π的整数倍，则干涉加强；相差π的奇数倍，则出现相应的干涉极小值。如果在距离L上极小值恰好出现n+1次，则：nl=L=xn-x02移动移动镜相继出现4-5个干涉极小值测定x0、xn，重复测量多次，求出微波波长，利用仪器上的频率值大致验证测量及求解是否正确。2．验证布拉格公式测量掠射角为20.0?60.0时模拟晶体微波强度，求出模拟晶体（100）晶面微波强度与掠射角度的关系曲线，由曲线求出模拟晶体（100）晶面的1级和2级加强的掠射角θ1、θ2，由布拉格公式计算晶格常数a0。其中d100=a0。从20o开始测量，每2o记录一次数

6、据。测量（110）和（120）晶面族衍射波极大值对应的掠射角，计算晶面间距d110和d120，并根据dhkl=3．单缝和双缝衍射将中间有一个狭缝(a>l2)和两狭缝的铝板分别放在分度盘中间，测量接收电流和接收臂转动角度的变化关系。在极大值和极小值间多取几个点，作图并利用已学的光学知识进行分析。??计算晶格常数a0。【实验结果】l=(xn-x0)=(66.630-0.483)=33.074mmn4仪器标值为f=9295.66MHz，即l=相对误差2.5%。c=32.273mmf100晶面微波强度和掠射角的关系曲线图见下页。分析：由实验结果可以看到，微波的单缝衍射和双缝衍射并不

7、是夫琅禾费衍射，即不是近场衍射。应该用菲涅尔衍射理论来解释它。单缝衍射电流强度与角度关系图双缝衍射电流强度和角度关系图