第4个实验：基于微波分光计的微波电磁辐射特性测量汇总讲解
微波分光仪实验文分析解析
微波分光仪摘要：微波和光都是电磁波，都具有波动这一共性。
能产生反射、折射、绕射、干涉、偏振以及能量传递等现象。
微波分光仪正是充分利用了微波的这一通性，模仿光学实验的基本方法，开展了几个极有意义的实验，以加深对微波及微波系统的理解。
关键词：微波 电磁波 波动 实验 微波系统 作者： 学号： 单位： 一、前言随着现代通信技术的迅猛发展，了解电磁波传播特性、现代射频电路及其器件的设计方法已经成为电子工程和通信工程领域的一个重要环节。
微波在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、国防工业的国民经济的各个方面都有十分广泛的应用。
研究微波，了解它的特性具有十分重要的意义。
二、实验目的1.了解微波光学系统和微波的特性（反射、折射、偏振、干涉），学习微波器件的使用。
2.了解迈克尔逊干涉仪、法布里-贝罗干涉仪等工作原理，计算微波波长。
三、实验原理简介1.系统初步认识2.反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射。
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。
3.驻波测量波长实验微波喇叭既能接收微波，同时它也会反射微波，因此发射器发射的微波在发射喇叭和接收喇叭之间来回反射，振幅逐渐减小。
当发射源距接收检波点之间的距离等于n λ/2时（n 为整数，λ为波长），经多次反射的微波与最初发射的波同相，此时信号振幅最大，电流表读数最大。
2λNd =∆，（d ∆表示发射器不动时接收器移动的距离，N 为出现接收到信号幅度最大值的次数）3.棱镜折射实验通常电磁波在某种均匀媒质中是以匀速直线传播的，在不同媒质中由于媒质的密度不同，其传播的速度也不同，速度与密度成反比。
所以，当它通过两种媒质的分界面时，传播方向就会改变，如下图所示，这称为波的折射。
它遵循折射定律（或称为斯涅耳定律）2211sin sin θθn n =4.偏振实验本信号源输出的电磁波经喇叭后电场矢量方向是与喇叭的宽边垂直的，相应磁场矢量是与喇叭的宽边平行的，垂直极化。
微波分光实验报告
微波分光实验报告
一、实验目的
本次实验的目的主要是熟悉和掌握微波分光仪的使用方法，掌握微波分光分析仪表达谱特征，熟悉微波分光光谱分析中峰面积与浓度的关系等。
二、实验原理
微波分光光谱是根据分子中原子、分子或离子因其分子结构不同而具有不同频率的基本振动而发出的光谱，而分子辐射在不同微波频率下的吸收信号的强度，就可以反映出分子的结构信息，从而可以用来定量测定物质的含量。
三、实验装置
本次实验使用的设备主要有微波分光仪、液相喷雾装置、仪器控制软件等。
四、实验方法
1.准备实验样品：把样品稀释至痕量级，利用液相喷雾装置将其转换为气态。
2.微波分光仪校准：打开仪器，用空白样准备软件进行谱线校准。
3.测定吸收信号：将样品分析组装放如到微波分光仪中，控制软件进行操作，根据波长选择区间，测定出样品吸收信号。
4.数据分析：利用仪器控制软件进行数据分析，计算出每个峰的面积，从而得出样品含量的大小。
五、实验结果
实验结果表明，在相同条件下，样品中不同物质的吸收信号强度与其物质的含量有相关性，随着样品中物质含量增加，其吸收信号强度也增加。
六、实验意义
通过本次实验，可以使学生熟悉和掌握微波分光仪的使用方法，熟悉微波分光光谱分析技术，实现快速、准确的物质的定量检测和定性分析。
物理实验技术中的电磁辐射实验操作指南
物理实验技术中的电磁辐射实验操作指南在物理学中，电磁辐射实验是一项重要的实验工作，它涉及到电磁波的产生、传播和检测等内容。
正确地进行电磁辐射实验，不仅可以帮助学生理解电磁波的性质和行为，还有助于培养学生的实验技能。
本文将为大家提供一份电磁辐射实验操作指南，帮助大家进行有关的实验工作。
1. 实验前的准备工作在进行电磁辐射实验之前，我们需要做一些准备工作。
首先，我们需要将实验室环境调整到一个相对安静的状态，以减少外界干扰和噪声。
其次，我们需要检查实验所需的设备和材料是否齐全，并确保其正常工作。
最后，我们需要确保实验操作人员对实验过程和实验设备有一定的了解和掌握，防止因操作不当导致意外事故的发生。
2. 电磁波的产生实验电磁波的产生实验是电磁辐射实验的关键环节之一。
我们可以利用电磁感应现象来产生电磁波。
这里以电磁感应发生器为例，介绍一下电磁波的产生实验操作步骤。
首先，我们需要将电磁感应发生器连接到电源上，并将其调至适当的工作频率。
然后，我们需要将电磁感应发生器放置在合适的位置，使得发生器的电磁辐射能够均匀地照射到实验区域。
接下来，我们可以在实验区域中放置一个接收器，用于检测电磁波的强度和频率。
最后，我们可以通过调节电磁感应发生器的参数来改变电磁波的性质，如改变频率和振幅等。
3. 电磁波的传播实验电磁波的传播实验是电磁辐射实验的另一个重要环节。
通过这个实验，我们可以观察到电磁波在传播过程中的行为和性质。
这里以光的传播实验为例，介绍一下电磁波的传播实验操作步骤。
首先，我们需要准备一束白光和一些光学器件，如凸透镜、平板镜等。
然后，我们可以通过将白光照射到凸透镜上，将光聚焦到焦点上。
接下来，我们可以利用平板镜将光线改变方向，并观察其反射和折射等现象。
最后，我们可以通过改变凸透镜的曲率和平板镜的角度等参数来研究光的传播特性。
4. 电磁波的检测实验电磁波的检测实验是电磁辐射实验的另一个重要环节。
通过这个实验，我们可以了解电磁波的强度和频率等信息。
微波测量实验报告
微波测量实验报告一、实验背景微波测量是指利用微波技术对被测物体进行测量的一种方法。
微波是一种电磁波，其频率范围在300MHZ至300GHz之间。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域。
本实验旨在通过对微波信号的发射、传播和接收进行实验，了解微波测量的基本原理和方法。
二、实验原理微波测量实验主要依赖于微波发射器和接收器的配合。
首先，发射器通过产生一个特定频率和幅度的微波信号，将信号输入到一个导波器（如开放式传输线）中。
信号在导波器中通过传播，并且可以根据特定的设计进行传播路径的调整。
接收器用来接收由被测物体反射或传播过来的微波信号，通过对信号进行处理，可以得到关于被测物体的信息。
在微波测量中，由于微波的特殊性质，测距、测速和测向等参数可以通过对微波信号的相位、频率和幅度进行分析来实现。
例如，利用多普勒频移原理，可以通过测量微波信号的频率变化来计算目标物体的速度；利用相位差原理，可以通过测量微波信号的相位差来计算目标物体的位置。
三、实验设备和材料1.微波发射器：用来产生微波信号的设备；2.导波器：用来传输微波信号的导向装置；3.微波接收器：用来接收被测物体反射或传播过来的微波信号并进行参数分析的设备；4.被测物体：用来反射或传播微波信号的物体。
四、实验步骤1.连接微波发射器和接收器，并对其进行相位校准；2.将被测物体放置在适当位置，调整微波接收器的位置和角度，以便接收到反射或传播过的微波信号；3.运行微波发射器和接收器，记录并分析接收到的微波信号的相位、频率和幅度等参数；4.根据参数分析的结果，计算并得出被测物体的测量结果。
五、实验结果与分析在实验中，我们成功地利用微波发射器和接收器对一块金属板进行了微波测量。
通过对接收到的微波信号的相位、频率和幅度进行实验结果的分析，我们得出了金属板的尺寸和位置等测量结果。
六、实验总结通过本实验，我们了解了微波测量的基本原理和方法。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域，具有重要的实际应用价值。
微波辐射下电磁特性测试研究
微波辐射下电磁特性测试研究随着科技的不断进步，电子设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，我们也需要理解微波辐射对这些设备的影响。
由于微波辐射导致的电磁特性变化，我们需要进行电磁特性测试研究，以保持我们的设备在微波辐射下的稳定性和可靠性。
一、微波辐射的概念在介绍微波辐射下电磁特性测试研究之前，我们需要先了解微波辐射的概念。
微波辐射是一种电磁波，波长范围一般在1毫米到1米之间。
它是一种高频电磁辐射，其频率范围大概在300兆赫兹到300吉赫兹之间。
微波辐射在许多应用中得到了广泛的应用，包括通信、雷达、智能家居等。
二、微波辐射对电子设备的影响当电子设备暴露在微波辐射下时，微波辐射会干扰设备中的电磁场分布，并改变系统的电子特性。
这可能导致设备故障、性能下降或完全失效。
因此，在设计电子设备时必须考虑微波辐射的影响，并进行电磁特性测试研究。
三、电磁特性测试研究电磁特性测试研究通常包括三个主要步骤：建模、仿真和测试。
在建模阶段，我们使用计算机软件对设备进行建模，并确定可能受微波辐射影响的部分。
在仿真阶段，我们可以通过计算机程序模拟微波辐射下的电磁场分布和电子运动规律，并分析设备是否会出现故障或性能下降。
在测试阶段，我们对设备进行微波辐射实验，观察和记录设备的反应，并与仿真结果进行比较和验证。
四、电磁特性测试方法常用的电磁特性测试方法主要包括电磁兼容性测试（EMC）、射频特性测试、控制方案测试、故障诊断等。
其中，EMC测试主要用于评估电磁环境对设备的影响，如辐射、传导和静电场等。
射频特性测试用于测量设备在特定频率下的性能，如工作频率、带宽和增益等。
控制方案测试用于评估控制系统的性能和可靠性，其目的是防止意外启动和失控。
故障诊断用于识别设备的故障或故障源，并确定故障的类型和严重程度。
五、结论微波辐射对电子设备的影响是不可避免的，因此电磁特性测试研究是设计电子设备必不可少的一部分。
电磁特性测试方法有许多种，我们可以根据具体情况选择适当的测试方法。
微波实验报告
微波实验报告微波实验报告引言：微波是一种电磁波，波长在1mm到1m之间，频率范围为300MHz到300GHz。
微波在通信、雷达、医学、食品加热等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作和观察，了解微波的特性和应用。
实验一：微波传播特性实验目的：观察微波在不同介质中的传播特性。
实验器材：微波发生器、微波接收器、不同介质样品（如玻璃、木头、金属等）。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将不同介质样品放置在微波传播路径上，观察微波的传播情况。
实验结果：观察到微波在不同介质中的传播情况不同。
在玻璃中，微波能够较好地传播，而在金属中，微波会被完全反射或吸收。
实验二：微波反射和折射实验目的：观察微波在不同介质间的反射和折射现象。
实验器材：微波发生器、微波接收器、反射板、折射板。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将反射板放置在微波传播路径上，观察微波的反射情况。
3. 将折射板放置在微波传播路径上，观察微波的折射情况。
实验结果：观察到微波在反射板上会发生反射，反射角等于入射角。
在折射板上，微波会发生折射，根据折射定律，入射角和折射角之间存在一定的关系。
实验三：微波干涉实验目的：观察微波的干涉现象。
实验器材：微波发生器、微波接收器、干涉板。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将干涉板放置在微波传播路径上，观察微波的干涉情况。
实验结果：观察到微波在干涉板上会出现明暗相间的干涉条纹。
根据干涉现象的特点，可以推测微波是一种具有波动性质的电磁波。
实验四：微波加热实验目的：观察微波对物体的加热效果。
实验器材：微波发生器、微波接收器、食物样品。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将食物样品放置在微波传播路径上，观察微波对食物的加热效果。
实验结果：观察到微波对食物样品有较好的加热效果，食物在微波的作用下能够迅速加热。
微波实验报告实验总结
微波实验报告实验总结本文旨在总结近期进行的一系列微波实验报告，以汇总该实验的主要内容和结果。
实验的目的是研究微波的特性，以及它们如何与其他物理原理交互。
在实验过程中，首先在实验室中组装了一个用于收发微波信号的微波发射机，并用它来发射不同频率的信号，以评估它们在不同情况下的行为。
在发射不同频率的信号时，我们测量了实验室室内的电磁场强度，以及它们之间的相互作用。
经过数据处理和分析，我们得出了几种实验结果：首先，当微波发射机向实验室传播高频信号时，室内的电磁场强度会发生显著的改变。
当发射的信号频率发生改变时，室内的电磁场强度也随之改变，表明微波信号可以按照一定的频率变化，而不会受到其他外部因素的影响。
其次，在不同的频率组合下，实验结果显示室内的电磁场强度会发生叠加效应。
也就是说，当同时传播两种不同频率的信号时，室内的电磁场强度会比传播单一信号时大得多。
最后，实验还指出微波信号受到空气层的影响很小。
即使在实验室空气层中添加了湿气，电磁场强度也不会受到影响。
总的来说，本次实验得出的结论是：1）微波发射机可以按指定的频率发射信号；2）不同频率的信号可以叠加；以及3）空气层对微波信号的影响很小。
经过本次实验，我们学习到了微波信号的一些基本性质和特点，以及它们与其他物理原理之间的关系。
本次实验将为今后的研究奠定基础，为掌握更多关于微波的知识奠定基础。
经过本次微波实验报告的实施，对室内电磁场的性质有了更深入的了解，并取得了显著的成果。
本次实验体现了实验室团队的良好团队精神，以及探究科学真理的渴望。
该实验的结论及其结果，也许会为今后研究微波信号的科学家提供参考和帮助。
期待将来可以发现更多有趣的结论，为我们对微波信号性质的理解带来新的突破。
微波实验报告实验总结
微波实验报告实验总结本文主要对近期进行的微波实验进行总结报告。
微波实验是一项由电磁波及其在不同物质中的传播研究的实验，其中电磁波的特性可以通过实验检测出来。
微波实验涉及电磁波的性质、特性、传播特性及其在物质中的变化等方面。
本文将先介绍实验的背景及项目研究的重点方向，然后简要介绍实验的设备以及实验的具体过程，最后概括性地回顾本次实验的取得成果。
1.验背景本次微波实验主要研究电磁波在空气和物质中的传播特性，以及电磁波的特性是如何受到物质影响的。
具体而言，研究的重点在于：1.波的特性，即波长、频率、相对功率密度和放射强度；2.气对微波存在的影响，即微波在空气中的损耗率、传播损耗率和衰减率；3.种物质对微波的传播特性的影响，以及微波传播的特点；4.种物质间的微波传播特性及其影响因素等。
2.验设备本次实验主要使用到的设备有微波发射机、微波接收机、微波调谐器、微波开关、微波反射器、微波滤波器、微波探测器等。
本实验采用低频微波发射机，频率范围在1GHz至18GHz，可根据需要调节其输出功率。
3.验过程本次实验的内容主要分两部分：一是对微波的辐射特性的研究，二是对微波在物质中传播的特性的研究。
首先，使用微波发射机，调节发射机的功率，以实现微波的高功率辐射；接着，使用微波反射器、微波滤波器、微波开关等设备，检测微波在一定条件下的传播特性；其次，采用电磁波探测器，对物质中的电磁波强度进行测量，从而研究不同物质对微波的影响程度；最后，根据实验结果得出结论，总结实验成果并做出建议。
4.验总结本次实验取得了比较理想的成果。
首先，我们在空气中测量了电磁波的特性，获得了波长、频率、相对功率密度和放射强度等参数；接着，通过测量微波在空气中的损耗率、传播损耗率和衰减率，研究了空气对微波存在的影响；然后，通过测量不同物质中的电磁波强度，研究了不同物质对微波传播特性的影响；最后，根据实验结果得出结论，即电磁波的特性受到物质的影响，而物质的密度、介质的频率等参数对微波的传播特性也有影响。
微波分光仪实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除微波分光仪实验报告篇一：电磁场与微波测量实验报告(一)电磁场与微波测量实验报告（一）学院：班级：组员一：学号：组员二：学号：实验一：电磁波反射和折射实验一，实验目的1、熟悉s426型分光仪的使用方法。
2、掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法。
3、掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法。
二，实验设备与仪器s426型分光仪三，实验原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
验证均匀平面波在无耗媒质中的传播特性；均匀平面波垂直入射理想电解质表面的传播特性。
四，实验内容与步骤1、熟悉分光仪的结构和调整方法。
2、连接仪器，调整系统。
如下页图1所示，仪器连接时，两喇叭口面应互相正对，他们各自的轴线应在一条直线上。
指示两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90刻度处，将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座（与支座上刻线对齐）拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度放下，即可压紧支座。
3、测量入射角和反射角反射金属板放到支座上时，应使金属板平面与支座线面的小圆盘上的某一对刻线一致。
而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应90刻度的一对刻线一致。
这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。
转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度的读数就是入射角，然后转动活动臂在电流表上找到最大指示处，此时活动臂的指针所指的刻度就是反射角。
如果此时表头指示太呆或太小，应调整衰减器、固态振荡器或晶体检波器，使表头指示接近满量程。
4、注意：做此项实验，入射角最好取30至65度之间。
因为入射角太大接受喇叭有可能直接接受入射波。
注意系统的调整和周围环境的影响。
微波光特性实验
微波光特性实验一、实验原理1、微波的反射如图1所示，一束微波从发射喇叭A 发出，射向金属板MN ，入射角为i ，由于微波的传播遵循反射定律，因此在反射方向的位置上，只有接收喇叭B 处在反射角i i ='时，接收到的微波强度最大，即反射角等于入射角。
2、 微波的单缝衍射 图1 微波的衍射原理与光波的衍射完全相同。
当一束微波入射到与波长可以比拟的狭缝时，它就要发生衍射现象如图2所示。
设微波 波长为λ，狭缝宽度为a ，衍射角为ϕ，当λϕk a ±=sin ， ,3,2,1=k 时，在狭缝后面出现衍射波强度的极小值。
当2)12(sin λϕ+±=k a ， ,2,1,0=k 时， 在狭缝后面出现衍射波强度的极大值。
（中间 图2 极大在0=k 处）3、微波的双缝干涉微波的传播遵守干涉规律，如图3所示，当一束波长为λ的微波垂直入射到金属板的两条狭缝上，则每条狭缝就是次波源。
由两缝发出的次波是相干波，因此在金属板后面的空间中，将产生干涉现象。
设狭缝宽度为a ，两缝间的距离为 b ，则由干涉原理可知，当λϕk b a ±=+sin )(， ,3,2,1=k 时，干涉加强； 图3 当2)12(sin )(λϕ+=+k b a ， ,2,1,0=k 时， M N干涉减弱。
4、微波的迈克尔逊干涉如图4所示，在微波前进的方向上放置成450的半透射板MN ，由于A 、B 处全反射的图4作用，两列波再次回到半透射板并到达接收喇叭处。
于是接收喇叭收到两束同频率，振动方向一致的两列波。
如果这两列波的相位差为π2的整数倍，则干涉加强；当相位差为π的奇数倍，则干涉减弱。
假设入射的微波波长为λ，经A 、B 反射后到达接收喇叭的波程差为δ， 当λδk =， 2,1,0±±=k 时，连在接收喇叭上的指示器有极大示数； 当2)12(λδ+=k ， 2,1,0±±=k 时，连在接收喇叭上的指示器有极小示数；当A 不动，将反射板B 移动距离L ，则两列波到达接收喇叭的波程差为L 2=δ，假设从某一级极大开始记数，测n 出个极大值，则由λn L =2得到nL 2=λ，即可测出微波的波长。
电磁波与电磁辐射实验报告高中二年级物理教案
电磁波与电磁辐射实验报告高中二年级物理教案【实验报告】电磁波与电磁辐射实验目的：探究电磁波及电磁辐射的基本原理、特性以及应用。
实验器材：1. 电磁辐射仪2. 可调频收音机3. 天线4. 光电导纤维5. 测量仪器（如示波器、万用表等）实验原理：电磁波是由电场和磁场相互作用产生的一种波动现象。
电磁辐射指的是电磁波向外传播并传递能量的过程。
根据波长的不同，电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等几个主要区域。
实验步骤：1. 将电磁辐射仪调至无线电波区域，测量不同距离下信号强度的变化。
2. 将电磁辐射仪调至微波区域，使用可调频收音机接受微波信号，观察信号强度随距离的变化。
3. 将电磁辐射仪调至红外线区域，通过光电导纤维接收红外线信号，并测量信号强度。
4. 将电磁辐射仪调至可见光区域，使用光电导纤维接收可见光信号，并测量信号强度。
5. 根据实验数据绘制各种电磁波的传播距离与信号强度的关系曲线。
实验结果与分析：通过实验数据统计与分析，我们得到了不同电磁波在不同传播距离下的信号强度变化关系。
从实验结果可以得出以下结论：1. 无线电波在传播过程中信号强度的衰减相对较小，适合用于广播和通信等应用。
2. 微波在传播过程中信号强度随距离的增加逐渐减小，应用于雷达、无线通信等领域。
3. 红外线信号衰减更快，主要应用于红外线遥控、监控等领域。
4. 可见光信号衰减较快，在大气中传播的距离有限。
实验结论：电磁波的传播距离与信号强度呈反比关系，不同频段的电磁波具有不同的应用特性。
了解电磁波的特性对于科学研究和实际应用有着重要的意义。
实验拓展：1. 可以进一步研究电磁波与物体的相互作用，探究电磁波对物体的吸收、反射和透射等现象。
2. 可以通过实验观察电磁波对生物体的影响，研究电磁辐射对人类健康的潜在风险。
【参考文献】无。
微波实验报告频率测量
一、实验目的1. 理解微波的基本特性及其在实验中的应用。
2. 掌握微波频率测量的原理和方法。
3. 通过实验，验证微波频率测量方法的有效性。
4. 提高对微波测量仪器的操作能力。
二、实验原理微波是一种高频电磁波，其频率范围在300MHz到300GHz之间。
微波的频率测量对于雷达、通信、电子对抗等领域至关重要。
微波频率的测量通常采用以下几种方法：1. 波长-频率关系法：根据微波的波长和光速，通过公式 \( f =\frac{c}{\lambda} \) 计算频率，其中 \( f \) 为频率，\( c \) 为光速，\( \lambda \) 为波长。
2. 示波器测量法：利用示波器观察微波信号的周期，通过公式 \( f =\frac{1}{T} \) 计算频率，其中 \( T \) 为周期。
3. 频谱分析仪测量法：利用频谱分析仪直接测量微波信号的频率。
三、实验仪器与设备1. 微波信号发生器2. 波导3. 检波器4. 示波器5. 频谱分析仪6. 波长计7. 量角器8. 计时器四、实验步骤1. 波长-频率关系法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。
- 利用波长计测量微波信号在波导中的波长。
- 根据公式 \( f = \frac{c}{\lambda} \) 计算微波频率。
2. 示波器测量法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。
- 将微波信号连接到示波器上。
- 观察示波器上的波形，测量信号周期。
- 根据公式 \( f = \frac{1}{T} \) 计算微波频率。
3. 频谱分析仪测量法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。
- 将微波信号连接到频谱分析仪上。
- 观察频谱分析仪上的频谱图，找到微波信号的频率峰。
- 读取频率值。
五、实验结果与分析1. 波长-频率关系法：测量得到微波信号的波长为 \( \lambda = 10 \) cm，根据公式 \( f = \frac{c}{\lambda} \)，计算得到微波频率为 \( f = 3 \times10^8 \) Hz。
第4个实验：基于微波分光计的微波电磁辐射特性测量
微波技术是近代发展起来的一门新兴学科，在国防、通讯、工业、农业，以及材料科学中有着广泛应用。
随着社会向信息化、数字化的迈进，微波作为无线传输信息的技术手段，将发挥更为重要的作用。
特别在天体物理，射电天文、宇航通信等领域，具有别的方法和技术无法取代的特殊功能。
微波有“似光性”，用可见光、X光观察到的反射、干涉和衍射现象都可以用微波再现出来，对于微波的波长为0.01m量级的电磁波，用微波设备作波动实验要显得形象、直观，更容易理解，通过观测微波的反射干涉、衍射及偏振等现象，能加深理解微波和光都是电磁波，都具有波动这一共同性。
本论文在实验室现有仪器的基础上通过研究微波的反射，单缝衍射等来揭示微波的电磁特性，以此来增加对微波的电磁特性特别是其波动性的了解。
并在这些基础上，作了一定的实用扩展，把微波技术与现实生活结合在一起。
1. 微波的特性与应用1．1 微波的特性什么是微波？微波是波长很短的电磁波，一般把波长从1米到1毫米，频率在300—300000MHZ范围内的电磁波称作微波。
广义的微波包括波长从10米到10微米（频率从30MHZ到30THZ）的电磁波。
微波具有以下特点：（1）波长短：它不同于一般的无线电波，因微波波长短到毫米,它具有类似光一样有直线传播性质。
（2）频率高：微波已成为一种电磁辐射，趋肤效应、辐射损耗相当严重。
所以在研究微波问题时要采用电磁场和电磁波的概念和方法。
不能采用集中参数元件。
需要采用分布参数元件，如波导、谐振腔、测量线等。
测量的量是驻波比，频率。
特性阻抗等。
（3）量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围约为10-6～10-3eV。
许多原子和分子发射和吸收的电磁波能量正好处于微波波段内，人们正是利用这一特点研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学、量子电子学等新兴学科，并研制了量子放大器、分子钟和原子钟。
（4）能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿过地球周围的电离层，是进行卫星通信，宇航通信和射电天文学研究的一种有效手段。
微波功率计在电磁辐射测量中的应用
微波功率计在电磁辐射测量中的应用随着科技的不断进步和发展，电磁辐射对人类健康的影响越来越受到人们的关注。
在这个背景下，微波功率计作为一种测量电磁辐射强度的重要仪器，具有广泛的应用。
本文将探讨微波功率计在电磁辐射测量中的应用，并阐述其作用和意义。
首先，我们需要了解什么是微波功率计。
微波功率计是一种专门用来测量微波（即频率在300 MHz至300 GHz之间的电磁波）功率的设备。
它不仅精确测量微波的功率，而且可以即时显示测量结果，具备实时监测的功能。
微波功率计在电磁辐射测量中起到关键的作用。
首先，它能够准确测量电磁辐射的功率，这对于评估辐射的水平和剂量至关重要。
通过使用微波功率计，我们能够获得各种电磁辐射源的功率输出情况，从而判断其是否达到了相关标准限值。
这对于电信、无线通信、雷达、微波炉、医疗设备等行业和领域都具有重要意义。
其次，微波功率计可以帮助我们评估电磁辐射对人类健康的潜在影响。
在现代社会中，人们长时间接触各种电子设备和通信设施，无形中也接触到了电磁辐射。
微波功率计可以用来对不同电磁辐射源的辐射水平进行测量，了解其辐射所在区域的辐射水平是否超过安全标准。
这对于保护公众健康、制定相关政策和规定都具有重要意义。
此外，微波功率计在电磁辐射研究中的应用也是不可忽视的。
科研人员可以通过微波功率计对不同频率和功率的电磁辐射进行测量，从而进行相关研究和分析，探索电磁辐射与人类健康之间的关系。
这些研究对于我们更好地理解和管理电磁辐射的影响具有重要意义，可以为未来的安全标准和相关政策的制定提供科学依据。
需要注意的是，微波功率计在电磁辐射测量中的应用也存在一些挑战和限制。
首先，不同类型的电磁辐射需要使用不同的微波功率计来进行测量，因此，选择合适的微波功率计对于准确测量电磁辐射功率至关重要。
其次，微波功率计在测量过程中需要注意校准和减小误差，以确保测量结果的准确性。
此外，由于微波功率计的价格较高，限制了其在一些领域的应用范围。
微波辐射与光谱特性分析
微波辐射与光谱特性分析微波辐射是一种电磁波辐射，波长在1mm到1m之间，频率范围在300MHz到300GHz之间。
与光学波段不同，微波辐射在分析样品中具有其独特的优势，因为它可以穿透许多非金属样品并使样品分子发生转动、振动和激发。
在微波辐射被应用于样品分析之前，我们需要了解样品中的分子光谱特性。
分子光谱学是一门研究分子振动和转动运动的学科，通过测量物质在不同波长下的吸收、发射或散射光线，可以推断原子和分子的结构、组分和构象等信息，这些信息对样品分析具有重要的意义。
然而，由于分子光谱学和微波辐射学的物理机制不同，因此它们分别适用于不同的样品类型和分析需求。
由于微波辐射波长较长，因此对于大多数分子而言，其分子振动和转动能级所需的能量在微波辐射下才得以激发。
同时，微波辐射还能够穿透很多非金属物质，使样品中的分子受到微波辐射激发后，其振动和转动状态发生明显改变后发射微波辐射信号被检测分析系统接收处理。
这种微波辐射与样品的相互作用被称为微波谱。
微波谱技术和仪器在化学、物理学、生命科学、环境科学、食品科学等领域都有广泛应用。
微波谱除了能用于检测样品中有机分子、无机分子、生物大分子等物质的结构和组成，还可应用于质量控制、过程分析等领域。
此外，由于微波谱技术具有样品制备简单、操作方便、响应速度快、灵敏度高、分辨率好等优点，因此其在分析化学中日益受到重视。
在微波谱检测中，射频系统是微波谱仪的重要组成部分之一。
射频系统包含发生器、放大器、混频器、滤波器、功率计等几个关键分量。
它们的主要作用是提供微波信号、放大信号、混合信号、去除噪音、测量功率等。
在微波谱分析中，我们还可以使用不同的光谱技术，如FTIR(傅立叶红外）光谱、NMR(核磁共振）光谱、拉曼光谱等，来帮助我们更好地分析样品。
比如，FTIR光谱技术与微波谱分析技术的结合，可以加强对具有不同官能团的有机分子的结构的分析，以及对大量物质的分析。
此外，微波谱与NMR光谱的结合，能够帮助我们更好地分析水分子、有机物质中的粘合关系等。
微波分光仪实验文分析解析
微波分光仪摘要：微波和光都是电磁波，都具有波动这一共性。
能产生反射、折射、绕射、干涉、偏振以及能量传递等现象。
微波分光仪正是充分利用了微波的这一通性，模仿光学实验的基本方法，开展了几个极有意义的实验，以加深对微波及微波系统的理解。
关键词：微波 电磁波 波动 实验 微波系统 作者： 学号： 单位： 一、前言随着现代通信技术的迅猛发展，了解电磁波传播特性、现代射频电路及其器件的设计方法已经成为电子工程和通信工程领域的一个重要环节。
微波在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、国防工业的国民经济的各个方面都有十分广泛的应用。
研究微波，了解它的特性具有十分重要的意义。
二、实验目的1.了解微波光学系统和微波的特性（反射、折射、偏振、干涉），学习微波器件的使用。
2.了解迈克尔逊干涉仪、法布里-贝罗干涉仪等工作原理，计算微波波长。
三、实验原理简介1.系统初步认识2.反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射。
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。
3.驻波测量波长实验微波喇叭既能接收微波，同时它也会反射微波，因此发射器发射的微波在发射喇叭和接收喇叭之间来回反射，振幅逐渐减小。
当发射源距接收检波点之间的距离等于n λ/2时（n 为整数，λ为波长），经多次反射的微波与最初发射的波同相，此时信号振幅最大，电流表读数最大。
2λNd =∆，（d ∆表示发射器不动时接收器移动的距离，N 为出现接收到信号幅度最大值的次数）3.棱镜折射实验通常电磁波在某种均匀媒质中是以匀速直线传播的，在不同媒质中由于媒质的密度不同，其传播的速度也不同，速度与密度成反比。
所以，当它通过两种媒质的分界面时，传播方向就会改变，如下图所示，这称为波的折射。
它遵循折射定律（或称为斯涅耳定律）2211sin sin θθn n =4.偏振实验本信号源输出的电磁波经喇叭后电场矢量方向是与喇叭的宽边垂直的，相应磁场矢量是与喇叭的宽边平行的，垂直极化。
实验微波的传输特性和基本测量
实验 微波的传输特性和基本测量实验目的1、 了解电磁波在矩形波导中传播的特点，学会用驻波测量线测量波的纵向分布。
2、 掌握一些微波基本量的测量基本技术，学会测量驻波比、波导波长、检测信号频率等。
3、 学会阻抗调配。
实验仪器微波窄带扫频信号源、衰减器、频率计（波长计）、驻波测量线等。
一、实验原理微波是指波长范围在11mm m ，即频率范围在300300MHz GHz 的电磁波。
微波信号系统中最基本参数有频率、驻波比、功率等。
1． 矩形波导及其中的10TE 波：矩形波导是一个横截面为a b ⨯矩形的均匀、无损耗的波导管。
如下图1。
本实验室使用的是国际通用的标准波导，其内壁尺寸为：22.86,10.16a mm b mm ==。
波导中传播的电磁波被完全局限在波导管内。
假设矩形波导管内壁为理想导体且波导沿z 轴方向为无限长，由麦克斯韦电磁理论可求得矩形波导中10TE 波的各电磁场分量为：0x E =()0s i n j t z y x E E e a ωβπ-⎛⎫= ⎪⎝⎭图1 矩形波导结构图0z E =()0s i n j t z x x H E e a ωββπωμ--⎛⎫= ⎪⎝⎭ 0y H =()02s j t z z x H j E c o e a a ωβππωμ-⎛⎫= ⎪⎝⎭波导中电磁场的电场强度分布如图2所示。
电磁场的结构具有以下特性：⑴0,0z E H =≠，电场在z 方向无分量，为横电波；⑵电磁场沿x 方向为一个驻立半波，沿y 方向为均匀分布；⑶电磁场沿z 方向为行波状态，在该方向，电磁场分量y E 与x H 的分布规律相同。
2．实验装置其它元件：xE 图2 10TE 波的电场分量分布图标准短路片待测阻抗 匹配负载 阻抗调配器3．传输线的特性参量与工作状态：在波导中常用相移常数、波导波长、驻波系数等特性参量来描述波导中的传输特征，对于矩形波导中的10TE 波： 自由空间波长：c f λ=截止波长：2c a λ=波导波长：g λ= 相移常量：2g βπλ=反射系数：E E Γ=入反驻波比： m i n M a x E E ρ=由此可见，微波在波导中传输时，存在着一个截止波长c λ，波导中只能传输c λλ<的电磁波。
电磁辐射实验的使用教程
电磁辐射实验的使用教程导言：随着科技的进步和应用的扩展，电磁辐射实验在现代实验室中的重要性日益凸显。
本文将为您介绍电磁辐射实验的基础知识和操作要点，帮助您更好地理解和运用这一实验技术。
一、电磁辐射的基本概念电磁辐射是一种能量的传播方式，指电磁波通过空间传播的过程。
电磁波包括了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频率和能量的波长。
电磁辐射在日常生活中广泛存在，涵盖了通信、医疗、生活和工业等方方面面。
二、电磁辐射实验的重要性1. 了解辐射特性：电磁辐射实验可以探究不同频率的电磁波对物质的作用和影响，可以帮助我们对辐射的特性有更深入的了解。
2. 测试和评估设备：电磁辐射实验可以用于测试和评估电子设备的辐射水平，确保其符合国际安全标准，从而保证设备的正常运行和用户的安全。
3. 研究和应用发展：电磁辐射实验有助于研究电磁波与物质相互作用的机制，为相关领域的研究提供理论依据，并推动相关技术的发展与应用。
三、电磁辐射实验的基本步骤1. 实验前准备：确定实验目的和方法，选择合适的实验仪器和设备，对实验环境进行必要的准备。
2. 实验器材准备：根据实验要求，准备和校验相关的仪器设备，包括信号发生器、频谱分析仪、天线等。
3. 实验设置：根据实验要求，设置合适的实验条件，包括频率范围、功率等参数的调节。
4. 数据采集和处理：根据实验要求，对电磁辐射信号进行采集和处理，利用相关软件进行波形显示、功率测量等。
5. 结果分析：对实验结果进行分析和比较，通过对比实验数据和理论模型，得出结论并进行讨论。
四、电磁辐射实验中的注意事项1. 安全防护：在进行电磁辐射实验时，务必严格遵守相关的安全操作规程，确保实验过程和实验环境的安全。
2. 仪器校准：在实验开始前对仪器进行准确的校准，确保实验结果的准确性和可靠性。
3. 可重复性：为了保证实验成果的可靠性和科学性，在实验过程中应该注意实验条件的控制和记录，确保实验结果的可重复性。
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微波技术是近代发展起来的一门新兴学科，在国防、通讯、工业、农业，以及材料科学中有着广泛应用。
随着社会向信息化、数字化的迈进，微波作为无线传输信息的技术手段，将发挥更为重要的作用。
特别在天体物理，射电天文、宇航通信等领域，具有别的方法和技术无法取代的特殊功能。
微波有“似光性”，用可见光、X光观察到的反射、干涉和衍射现象都可以用微波再现出来，对于微波的波长为0.01m量级的电磁波，用微波设备作波动实验要显得形象、直观，更容易理解，通过观测微波的反射干涉、衍射及偏振等现象，能加深理解微波和光都是电磁波，都具有波动这一共同性。
本论文在实验室现有仪器的基础上通过研究微波的反射，单缝衍射等来揭示微波的电磁特性，以此来增加对微波的电磁特性特别是其波动性的了解。
并在这些基础上，作了一定的实用扩展，把微波技术与现实生活结合在一起。
1. 微波的特性与应用1．1 微波的特性什么是微波？微波是波长很短的电磁波，一般把波长从1米到1毫米，频率在300—300000MHZ范围内的电磁波称作微波。
广义的微波包括波长从10米到10微米（频率从30MHZ到30THZ）的电磁波。
微波具有以下特点：（1）波长短：它不同于一般的无线电波，因微波波长短到毫米,它具有类似光一样有直线传播性质。
（2）频率高：微波已成为一种电磁辐射，趋肤效应、辐射损耗相当严重。
所以在研究微波问题时要采用电磁场和电磁波的概念和方法。
不能采用集中参数元件。
需要采用分布参数元件，如波导、谐振腔、测量线等。
测量的量是驻波比，频率。
特性阻抗等。
（3）量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围约为10-6～10-3eV。
许多原子和分子发射和吸收的电磁波能量正好处于微波波段内，人们正是利用这一特点研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学、量子电子学等新兴学科，并研制了量子放大器、分子钟和原子钟。
（4）能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿过地球周围的电离层，是进行卫星通信，宇航通信和射电天文学研究的一种有效手段。
基于上述特点，微波作为一门独立学科得到人们的重视，获得迅速的发展[1]。
1.2 微波的应用（1）雷达与通信微波的早期发展与雷达密切相关：利用微波直线传播的特性，可制成军用的如超远程预警雷达，相控阵雷达。
民用的气象雷达，导航雷达等。
在通信方面，微波的可用频带很宽，信息容量大，现代移动通信和卫星通信中都在微波波段。
（2）受激辐射原理——频标、计量标准在微波波谱学深入研究的基础上，1957年根据受激辐射原理发明了微波受激辐射放大器，即“脉塞”，这就是大家知道的量子放大器。
1960年发明了光受激辐射放大器，即“莱塞”这就是激光器。
激光的发明，是本世纪科学技术上的一个重大突破，但是追根寻源，不难看出激光器的发明只是将微波技术中的（受激辐射原理）成果（量子放大器）“移植”到可见光波段的一项新成就。
量子频率标准（原子钟）是利用波谱学成就制作的精确时间频率测量设备，目前量子频标的频率稳定度和准确度已分别达到10-14和10-15的数量级，在精确测量频率的基础上，物理学理论如量子电动力学和广义相对论所预言的某些效应，兰姆移位，电子反常磁矩、引力“红移”和引力波等已得到验证。
（3）微波与物质的相互作用微波铁氧体是微波技术中常用的一种各向异性材料，它不仅具有较强的磁性，而且具有很高的电阻率。
微波很容易通过铁氧体，在铁氧体中产生特殊的磁效应——旋磁性。
在恒磁场和微波场的作用下，微波铁氧体的微波磁导率是一个张量。
张量磁导率的特点是：①非对称性，这使微波在铁氧体中传播具有非互易性，成为制作非互易微波铁氧体器件的基础；②张量元素都是复数，其实部具有频散特征，其虚部具有共振特性，是研究铁氧体的微波特性和微观结构的基础。
等离子体是分别带有正负电荷的两种粒子所组成的电中性的粒子体系，其中至少有一种带电粒子是可以自由运动的。
等离子态称为物质的第四态。
等离子体物理与受控热核反应、空间研究、天体物理和气体激光等密切相关，且有重要应用，利用微波与等离子体的相互作用，可以对等离子体的特性进行研究并促进应用。
例如：①微波等离子诊断；②利用高功率微波加热等离子体；③利用微波产生等离子体。
（4）穿透电离层——天体物理和射电天文研究以微波为主要观测手段的射电天文学的迅速发展，扩大了天文观察的视野，促进了天体物理的研究，所谓六十年天文学的四大发现——类星体、中子星、微波背景辐射和星际分了，全都是利用微波为主要观测手段发现的。
其中，微波背景辐射被誉为“二十世纪天文学的一项重大成就”，荣获1978年诺贝尔物理奖。
（5）介质的微波特性——微波电谱和磁谱，微波吸收材料，微波遥感微波电谱和磁谱是指介质的介电常数和磁导率与外加微波场频率的相互关系，微波电谱和磁谱不仅提供介质材料性能的重要判据，在基础研究中也具有特殊的意义。
例如在电子对抗技术中采用的微波吸收材料，由微波遥感获得遥感信息等，都与微波技术和微波电谱、磁谱有关。
2. 实验装置2.1 实验装置的介绍本实验所使用的微波分光计的结构如下图3.1所示，分为四个部分。
一是发射部分：是由固定臂（4）及其上端的发射喇叭（3）组成，称为发射天线，微波信号由三厘米雪崩固态源发出，经可变衰减器到发射喇叭（3）。
二是接受部分：由可绕中心轴转动的活动臂（7）、接受喇叭（6）及其转动角度指示仪（15）、晶体检波器（9）和指示器（10）组成。
三是在两喇叭之间可绕中心轴自由转动的分度平台（11），平台一周分为360等分，其转动的角度可由固定臂指针（5）指示，平台上有定位销，定向坐标和固定被测部件（14）用的四个弹簧销钉，四是圆盘底座（12），底座上有做迈克尔逊干涉实验用的固定正交两个反射板（图中未画出）的定位螺纹孔和水平调节螺钉（13）。
注：括号内数字代表图中所示部分。
图2.1 实验装置图λ=），相当于光学实验固态信号源发出的信号具有单一的波长（32.02mm中要求的单色光束。
当选择“连续”时，指示器是微安表，当选择“方波”时指示器为测量放大器。
两个喇叭天线的增益大约的20dB，波瓣的理论半功率点宽度大约为：H面是20°，E面是16°，当发射喇叭口面宽边与水平面平行时，发射信号电矢量的偏振方向是垂直的。
成套微波分光仪如图2.2所示。
图2.2 微波分光仪序号名称序号名称1 分度转台2 喇叭天线3 可变衰减器4 晶体检波器5 检波指示器6 视频电缆及微安表7 反射板8 单缝板9 双缝板 10 半透射板11 模拟晶体（模拟晶体与支架） 12 计数机构13 支座 14 支柱15 模片三厘米固态振荡器发出的信号具有单一的波长（出厂时信号调在λ=32.02mm 上），这种微波信号就相当于光学实验中要求的单色光束。
喇叭天线的增益大约是20分贝，波瓣的理论半功率点宽度大约为：H面是200，E面是160。
当发射喇叭口面的宽边与水平面平行时，发射信号电矢量的偏损方向是垂直的。
可变衰减器用来改变微波信号幅度的大小，衰减器的度盘指示越大，对微波信号的衰减也越大。
晶体检波器可将微波信号变成直流信号或低频信号。
2.2 装置的调整首先旋转工作平台使00刻线与固定臂上指针对正，再转动活动臂使活动臂上的指针对正在工作平台 1800刻线上，然后将安装在基座上的滚花螺钉拧紧，使活动臂不易自动摆动（即锁紧）,读出指示器示数；然后，松开螺钉，移动活动臂向左右同样角度（如20°）时，观看指示器读数左右移动时，偏转是否相同，如果不同，略略旋转接受喇叭，反复调节直至左右指示器偏转相等为止。
用一根细线绳，拉紧在发射，接收两个喇叭天线之间，先使喇叭天线上刻的短刻线（每个喇叭上和法兰盘上都有刻线）成一直线。
这可以细绳为准绳，通过水平转动两个天线的角度来实现。
然后，用一块反射板（本仪器所带的成套件）或一块大三角板垂直放在工作平台上，并使垂足通过工作平台中心。
此时，着细线是否正与反射板或三角板垂直平台平面的一边正好靠上（允许误差上2mm）。
如不符合规定要求，可重新调整固定臂的安装角度和指针，也可稍微摆动活动臂，使细线正与垂边靠上，然后调整活动臂上的指针位置，使其正指 1800。
做反射，单缝衍射，双缝干涉实验时，（14）分别为反射板，单缝衍射板，双缝干涉板；做迈克尔逊干涉实验时，（14）为分光玻璃板，并安装二个正交反射板；做布拉格衍射实验时（14）为模拟立方晶体。
3. 微波实验的基本原理3.1微波的反射电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反对，微波遵从反射定律，本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
如图3.1所示，一束微波从发射喇叭A 发出以入射角射向金属板MN ，则在反射方向的位置上，置一接收喇叭B ，只有当B 处在反射角∠i ′=∠i时，接受到的功率最大，即反射角等于入射角。
图3.1.1 微波的反射实验仪器布置如图3.1.2 图3.1.2 反射实验仪器的布置仪器连接时，两喇叭口面应互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上。
指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的900刻度处，将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座（与支座上刻线对齐）拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。
i ′i入射波Mn 反射波N反射金属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。
而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应900刻度的一对刻线一致。
这时小平台上的00刻度就与金属板的法线方向一致。
转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度该数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角。
若此时表头指示太大或太小，应调整衰减器、固态振荡器或 晶体检波器，使表头指示接近满量程。
做此项实验，入射角最好取300至650之间。
因为入射角太大接收喇叭有可能直接接受入射波。
做这项实验时应注意系统的调整和周围环境的影响【2】。
3.2 微波的偏振性微波在自由空间传播是横电磁波，它的电场强度矢量E 与磁场强度矢量H 和波的传播方向S 永远成正交的关系，它们的振动面的方向总是保持不变。
E 、H 、S 遵守乌莫夫-坡印矢量关系（见图3.2）： S H E =⨯ （3.2.1）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，在光学中也叫偏振波。
电磁场沿某一方向的能量有2cos α的关系，这就是光学中的马吕斯定律[3]: 20cos I I α= （3.2.2）式中0I 为偏振光强度，α是I 与0I 间的夹角。