中南大学电磁场与电磁波实验报告要点

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1、电磁场与电磁波实验报告姓名：学号：班级：实验一电磁波反射实验一、实验目的1.掌握微波分光仪的基本使用方法；2.了解3cm信号源的产生、传输及基本特性3.验证电磁波反射定律。二、实验原理反射光一侧的电流值代表反射光的强度，所以反射角的位置由反射光一侧最大电流确定。三、实验内容与步骤1.校准仪器，使两喇叭口对正2.固定反射板3.设置信号源4.调节可变衰减器5.设置波的频率6.改变入射角角度，将测量结果记录下来●步骤1中：对正具体做法是：保证轴线在一条直线（指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的0-180刻度处），不断调整喇叭口朝向，使电流表的读数最大。●步骤

2、2中：使金属板平面与小圆盘上的90-90刻线对齐，使小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。●步骤3中：打开信号源开关，将三厘米固态信号源设置在:“电压”和“等幅”档，电压设置为12V.●步骤4中：使活动臂上微安表的读数为满量程的80%左右。●步骤5中：调节可变衰减器一侧的旋钮，使频率符合实验要求（9.37GHz、8.8GHz）●步骤6中：转动微波分光仪的小平台，使固定臂指针指在刻度为30度处（即入射角），然后由左向右转动活动臂，使得表头指示最大，此时即为反射角度数，记下该角度读数。然后分别将固定臂指针指在刻度为40度、45度、50度、60度、80度处

3、，重复上述操作，并记下相应的反射角读数。四、实验数据记录及处理（1）入射角（度）测量角度(度)/该角度处的电流表读数(uA)反射角（度）第一次测量第二次测量第三次测量第四次测量第五次测量3032.5/77uA32/80uA32/80uA31/60uA30.5/62uA31.84041/79uA39/78uA40/82uA39/62uA42/58uA40.44543.5/81uA45/85uA45.5/85uA42.5/65uA46/63uA445048/80uA47/90uA47/90uA51/58uA52.5/68uA496058/92uA58/98u

4、A58/92uA60.5/67uA60/65uA58.8（2）入射角（度）测量角度(度)/该角度处的电流表读数(uA)反射角（度）第一次测量第二次测量第三次测量第四次测量第五次测量3028.5/5830.5/5829/6031.5/5829.5/6129.84041/6139.5/6139/6238/6242/6039.94545/6245.5/6246.5/6243.5/5947/58.545.55047/6249.5/6651/5848.5/57.552/5849.66058/7661/7260.5/5959/6162.5/6660.2五、实验分析（

5、1）由多次测量取平均值的实验结果来看，在误差允许的范围内，入射角等于反射角，验证了反射定律。（2）引起误差的主要原因，除了客观因素（实验器材本身）和人为因素（读数不准确）外，还包括1.实验开始时喇叭口校准不到位2.实验过程中不小心造成的已校准过的喇叭口的偏移3.来自其他实验组的干扰（3）实验过程中测量所得的角度是反射光最强的处对应的角度，角度的偏差是由（3）中所述的误差原因造成的。（4）实验过程中测量所得的电流表读数是在反射光一侧的电流最大值，代表反射光的强度。反射光在传播过程中会有损耗，所以反射光强度不严格等于入射光的情况是合理存在的。若反射光强度大于

6、入射光强度，极可能是其他实验组产生干扰而造成的。实验二单缝衍射实验一、实验目的1．了解微波分光仪的结构，学会调整它并能用它进行实验；2．进一步认识电磁波的波动性，测量并验证单缝衍射现象的规律。二、实验原理当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为，其中是波长，是狭缝宽度。两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：。图2.2单缝衍射仪器配置三、

7、测量方法与步骤1.调节可变衰减器，设置一个合适的频率2.调节衍射版缝宽遵循缝宽和波长可比拟的原则，其中波长为c/f（f为1中设置的频率，c取真空中的光速）3.固定衍射版将单缝衍射板安放在刻度盘上，衍射板的边线与刻度盘上两个90°对齐4.校准仪器，使两喇叭口对正调整发射天线使其和接收天线对正。转动刻度盘使其180°的位置正对固定臂（发射天线）的指针，转动可动臂（接收天线）使其指针指着刻度盘的0°处，使发射天线喇叭与接收天线喇叭对正。依次微调发射喇叭、衍射板、接收喇叭，使衍射强度分布的中央极大位于0°5.改变衍射角角度，将测量结果记录下来将微波分光仪的活动臂

8、转到衍射角为－50°后开始读数，衍射角每改变2°读取一次微安表的读数并作好记录，