微波偏振实验报告
偏振实验实验报告
1. 了解光的偏振现象及其规律;2. 掌握起偏器、检偏器等光学元件的作用;3. 熟悉光的偏振实验原理和方法;4. 验证马吕斯定律。
二、实验原理1. 光的偏振现象:光波是一种电磁波,其电场矢量在垂直于传播方向的平面内可以有不同的振动方向。
当光波在某一特定方向上振动时,这种光称为线偏振光;当光波在某一平面内旋转时,这种光称为圆偏振光;当光波在某一平面内振动,且其振动方向不断变化时,这种光称为椭圆偏振光。
2. 起偏器:起偏器是一种利用二向色性或双折射现象将自然光转换为线偏振光的装置。
当自然光通过起偏器时,其电场矢量只在起偏器的透光方向上振动,从而得到线偏振光。
3. 检偏器:检偏器用于检测光波的偏振状态。
当线偏振光通过检偏器时,其电场矢量与检偏器的透光方向垂直时,光强最小;当两者平行时,光强最大。
根据光强的变化,可以判断光波的偏振状态。
4. 马吕斯定律:当线偏振光通过一个与偏振方向成θ角的检偏器时,透射光的光强I与入射光的光强I0之间的关系为:I = I0cos^2θ。
三、实验仪器1. 光具座;2. 自然光源;3. 起偏器;4. 检偏器;5. 波片;6. 光功率计;7. 精密刻度尺。
1. 将起偏器固定在光具座上,调整其透光方向;2. 将自然光源发出的光照射到起偏器上,使其变为线偏振光;3. 将检偏器固定在光具座上,调整其透光方向;4. 改变检偏器的透光方向,观察光功率计的示数变化;5. 记录不同角度下光功率计的示数,计算光强变化;6. 根据马吕斯定律,验证实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验数据:角度(θ)光功率计示数(I)0° I045° 0.707I090° 0135° 0.707I0180° I02. 分析:根据实验数据,我们可以看出,当检偏器的透光方向与起偏器的透光方向平行时,光功率计的示数最大;当两者垂直时,光功率计的示数最小。
这与马吕斯定律相符。
大学物理实验微波综合特性研究实验报告
篇一:大学物理实验微波光学特性及布拉格衍射微波光学特性及布拉格衍射摘要:微波是一种特定波段的电磁波,其波长范围为1mm~1m。
它存在反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。
但因为它的波长、频率和能量具有特殊的量值,所以它所表现出的这些性质也具有特殊性。
用微波来仿真晶格衍射,发生明显衍射效应的晶格可以放大到宏观尺度(厘米量级)。
所以,本实验用一束3cm的微波代替x射线,观察微波照射到人工制作的晶体模型时的衍射现象,用来模拟发生在真实晶体上的布拉格衍射,并验证著名的布拉格公式。
该实验还利用了微波分光仪完成了微波的单缝衍射和微波迈克尔逊干涉实验。
该报告主要介绍了上述实验的原理,并进行了数据处理和误差分析,在最后还提出了一种实验仪器的改进方案。
关键字:微波光学特性布拉格衍射实验目的:1. 了解微波原理及微波分光的使用方法;2. 认识微波的光学性质,及基本测量方法。
实验仪器:体效应管微波发生器、微波分光计及其附件、微波发射天线、微波接收天线、检波器、微安表等。
实验原理微波波长从1m到0.1mm,其频率范围从300mhz~3000ghz,是无线电波中波长最短的电磁波。
微波波长介于一般无线电波与光波之间,因此微波有似光性,它不仅具有无线电波的性质,还具有光波的性质,即具有光的直射传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。
由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右,因此用微波进行波动实验将比光学方法更简便和直观。
微波是一种电磁波,它和其他电磁波如光波、x射线一样,在均匀介质中沿直线传播,都具有反射、折射、衍射、干涉和偏振等现象。
1、微波的反射实验微波的波长较一般电磁波短,相对于电磁波更具方向性,因此在传播过程中遇到障碍物,就会发生反射。
如当微波在传播过程中,碰到一金属板,则会发生反射,且同样遵循和光线一样的反射定律:即反射线在入射线与法线所决定的平面内,反射角等于入射角。
2、微波的单缝衍射实验当一平面微波入射到一宽度和微波波长可比拟的一狭缝时,在缝后就要发生如光波一般的衍射现象。
光偏振实验的实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对偏振光的理解。
2. 掌握偏振片和波片的工作原理。
3. 验证马吕斯定律,了解偏振光在不同角度下的光强变化。
4. 学习使用偏振光相关仪器,如偏振片、波片和分光计等。
二、实验原理光是一种电磁波,具有横波性质。
在光的传播过程中,光矢量的振动方向可以发生改变,形成偏振光。
偏振光是指光矢量的振动方向在某一特定平面内振动的光。
本实验中,我们使用偏振片和波片来观察和验证偏振光的相关现象。
偏振片可以使自然光变为线偏振光,而波片可以改变光的偏振态。
根据马吕斯定律,当线偏振光通过偏振片或波片时,其光强与偏振片或波片的透振方向与入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角有关。
三、实验仪器与用具1. 偏振片2. 波片3. 分光计4. 激光器5. 光屏6. 透明玻璃板7. 导线8. 电线夹四、实验步骤1. 将激光器发出的光通过偏振片,使光成为线偏振光。
2. 将线偏振光照射到透明玻璃板上,观察光屏上的光斑。
3. 将透明玻璃板旋转,观察光屏上的光斑变化,验证光的偏振现象。
4. 在光屏上放置一个波片,调整波片的透振方向,观察光屏上的光斑变化。
5. 使用分光计测量偏振片和波片的透振方向,记录数据。
6. 根据马吕斯定律,计算不同角度下的光强,并与实验结果进行比较。
五、实验结果与分析1. 当透明玻璃板旋转时,光屏上的光斑会发生明暗交替变化,验证了光的偏振现象。
2. 当波片的透振方向与偏振片的透振方向平行时,光屏上的光斑最亮;当两者垂直时,光屏上的光斑最暗。
这符合马吕斯定律。
3. 通过分光计测量偏振片和波片的透振方向,计算不同角度下的光强,并与理论值进行比较,结果基本吻合。
六、实验结论1. 光具有偏振现象,偏振光的光矢量振动方向在某一特定平面内振动。
2. 偏振片和波片可以改变光的偏振态。
3. 马吕斯定律适用于偏振光的传播和检测。
七、实验讨论1. 本实验中,我们使用了激光器作为光源,激光器发出的光具有高度的单色性和相干性,有利于观察光的偏振现象。
偏振实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光偏振规律的认识。
2. 了解产生和检验偏振光的光学元件及其工作原理。
3. 掌握光路准直的调节方法,以及极坐标作图方法。
4. 掌握不同振态(自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光)的鉴别方法及其相互转化。
二、实验原理光是一种电磁波,其振动方向垂直于传播方向。
当光在传播过程中,若光矢量保持在固定平面上振动,则称为平面偏振光;若光矢量绕传播方向旋转,则称为圆偏振光;若光矢量端点旋转的轨迹为椭圆,则称为椭圆偏振光。
偏振片是利用光学各向异性介质产生偏振光的元件。
当自然光通过偏振片时,其振动方向被限制在偏振片的偏振化方向上,从而成为线偏振光。
马吕斯定律指出:当线偏振光通过检偏器时,透射光的强度与入射线偏振光的光矢量振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角有关。
具体地,透射光的强度可表示为I = I0 cos^2(θ),其中 I0 为入射线偏振光的强度,θ 为入射线偏振光的光矢量振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角。
三、实验仪器与材料1. 光具座2. 半导体激光器3. 偏振片4. 1/4波片5. 激光功率计6. 白屏7. 量角器四、实验步骤1. 将半导体激光器固定在光具座上,调节激光束使其垂直于光具座。
2. 将偏振片放置在激光束的路径上,调节偏振片的角度,观察白屏上的光强变化。
记录光强最大值和最小值及其对应的角度,计算半导体激光的偏振度。
3. 将1/4波片放置在偏振片和检偏器之间,观察白屏上的光强变化。
记录光强最大值和最小值及其对应的角度,验证马吕斯定律。
4. 将两个偏振片放置在激光束的路径上,其中一个作为起偏器,另一个作为检偏器。
调节两个偏振片的角度,观察白屏上的光强变化。
记录光强最大值和最小值及其对应的角度,分析不同振态的鉴别方法。
5. 将1/4波片放置在偏振片和检偏器之间,调节1/4波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角,观察白屏上的光强变化。
记录光强最大值和最小值及其对应的角度,分析椭圆偏振光和圆偏振光的产生与检测。
微波偏振
微波偏振
一、实验目的:
观察偏振现象,了解微波经喇叭极化后的偏振特性
二、实验仪器:
微波信号源,发射器组件,接收器组件,钢直尺(1号、2号),中心平台,中心支架,偏振板。
三、实验原理:
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。
而接收器由于其物理特性,它也只能收到与接收喇叭口宽边相垂直的电场矢量,(对平行的电场矢量有很强的抑制,认为它接收为零)。
所以当两喇叭的朝向(宽边)相差θ度时,它只能接收一部份信号A=A0cosθ(A0为两喇叭一致时收到的电流表读数)。
在本实验中将研究偏振现象,找出偏振板是如何改变微波偏振的规律。
四、实验步骤:
1、如图布置实验仪器。
接通信号源,调节衰减器使电流表的显示电流值满刻度。
2、松开接收器上的喇叭止动旋扭,以10度增量旋转接收器,记录下每个位置电流表上的读数于表3中。
3、两喇叭之间放置偏振板,偏振板的偏振方向与水平方向分别为0
,45°,90°时,重复步骤2。
4、分析比较各组数据。
表3 偏振
偏振
板角度 接收器转角 未加
偏 振板 0° 45° 90° 0° 10°
20°30°40°50°60°70°80°90°。
电磁波综合实验报告
电磁波综合实验报告实验目的:1.测量电磁波的传播速度和波长2.观察电磁波的偏振现象3.验证平面波的叠加原理实验器材:1.微波发生器2.微波接收器3.半波片4.四分之一波片5.直线极偏振器6.旋转极偏振器7.平面金属反射板8.小孔屏9.带刻度尺的直尺实验原理:1.传播速度和波长的测量根据公式 v = λf,可以通过测量微波发生器频率和波长计算出微波的传播速度。
我们将微波信号发射到一堵墙上,从墙面反射回来后通过直线偏振器,最后被微波接收器接收到。
在测量信号来回多次反射后的距离和对应的时间,并取平均值后,根据公式 v = 2d/t 计算出传播速度和波长。
2.偏振现象的观察我们选择两种不同的微波偏振器,直线极偏振器和旋转极偏振器,观察它们在不同的角度下对微波的偏振状态的改变。
同时,我们使用半波片和四分之一波片来观察它们对微波的偏振状态的改变。
3.平面波的叠加原理的验证我们在一个金属反射板上制作了两个小孔,并在两个小孔之间测量了微波信号的强度和相位差。
然后我们将两个小孔遮挡住一个后观察测量结果和理论计算。
实验步骤:1.测量微波传播速度和波长a.设置发生器频率为10GHz,并将微波信号通过直线偏振器。
b.将微波接收器放置在发射器前面,确保两者之间的距离为100cm。
c.测量出从发射到接收所需的时间,并对多次反射的数据求平均。
d.根据公式计算出微波的传播速度和波长。
2.观察偏振现象a.将微波信号通过旋转极偏振器并记录下其角度。
b.将微波信号通过四分之一波片并记录下其角度。
c.将微波信号通过半波片并记录下其角度。
d.将微波信号通过直线极偏振器并记录下其角度。
3.验证平面波的叠加原理a.将微波信号通过带刻度尺的直尺。
b.在金属反射板上制作两个小孔,分别挨着直尺两端,并以同样的角度朝向直尺中心。
c.将微波信号通过两个小孔后,测量其强度和相位差。
d.遮挡一个孔并记录微波信号的强度和相位差。
e.根据以上数据进行理论计算。
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。
微波偏振实验报告
微波偏振实验报告微波偏振实验报告篇一:电磁场与微波实验六报告——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。
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sin2φ的关系,这就是光学中的马吕斯定律: I=I0cs2φ,式中I0为初始偏振光的强度,I为偏振光的强度,φ是I与I0之间的夹角。
2. 实验步骤系统构建图由于喇叭天线传输的是由矩形波导发出的TE10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 H926B型微波分光仪的两喇叭天线口面互相平行,并与地面垂直,其轴与偏振实验线在一条直线上。
由于接收喇叭口天线是和一段旋转短波导连在一起的,在旋转波导的轴承环的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“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。
采集点数可根据提示选取。
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收喇叭,就可以得到转角与接收指示的一组数据。
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处理得到的理论和实际参数。
注意事项:①为避免小平台的影响,最好将其取下。
②实验用到了接收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。
③转动接收喇叭天线时应注意不能使活动臂转动。
④由于轴承环处的螺丝是松的,读取电压值时应注意,接收喇叭天线可能会不自觉偏离原来角度。
最好每隔一定读数读取电压值时,将螺丝重新拧紧。
⑤接收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经过光栅通道,否则在该处软件将读取不到数据。
微波的偏振实验报告
微波的偏振实验报告1. 引言偏振是指电磁波的振动方向。
在实际应用中,了解和控制微波的偏振状态对通信、雷达、无线电技术等方面至关重要。
为了研究微波的偏振特性,我们进行了一系列的实验。
本报告将对实验的目的、原理、实验装置、实验步骤以及实验结果进行详细介绍和分析。
2. 实验目的通过实验研究微波的偏振现象,了解微波的偏振状态和特点。
3. 实验原理在电磁波中,振动方向相同的波称为偏振波。
常见的偏振方式有线偏振和圆偏振两种形式。
在本实验中,我们主要研究的是线偏振。
3.1 线偏振线偏振的电磁波振动方向只存在于某一个特定的平面内,该平面称为偏振面。
根据偏振面的方向,线偏振可以进一步分为水平偏振和垂直偏振两种形式。
3.2 偏振器实验中使用的偏振器是一种特殊的光学器件,可以选择性地通过或阻挡电磁波中振动方向与其方向平行的分量,从而改变电磁波的偏振状态。
常见的偏振器有透射型偏振片和反射型偏振片两种。
4. 实验装置本次实验所用的装置主要包括以下几个部分:1. 微波信号发生器:产生需要的微波信号。
2. 偏振器:用于改变微波信号的偏振状态。
3. 微波接收器:接收并测量经过偏振器后的微波信号。
5. 实验步骤1. 将微波信号发生器与偏振器和微波接收器依次连接。
2. 打开微波信号发生器,设定所需频率和功率。
3. 将偏振器的方向调整为水平,记录下接收器所测得的信号强度。
4. 将偏振器的方向调整为垂直,记录下接收器所测得的信号强度。
5. 重复以上步骤,记录不同频率和功率下的信号强度。
6.实验结果与分析在实验中,我们记录了不同频率和功率下的信号强度,并根据强度的变化规律确定微波的偏振状态。
实验结果显示,当偏振器的方向与微波振动方向垂直时,接收器测得的信号强度最小;当偏振器的方向与微波振动方向平行时,接收器测得的信号强度最大。
这表明微波是线偏振的,且偏振方向与偏振器的方向相关。
同时,我们还发现信号强度与频率和功率有一定的关系。
当频率较高或功率较大时,接收器测得的信号强度也相对较大;当频率较低或功率较小时,接收器测得的信号强度相对较小。
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。
微波实验实验报告
微波实验实验报告微波实验实验报告引言:微波是一种电磁波,具有较高的频率和较短的波长。
在现代科技中,微波被广泛应用于通信、雷达、烹饪等领域。
本次实验旨在通过实际操作,探究微波的特性和应用。
一、实验目的本实验旨在通过实际操作,了解微波的特性和应用。
具体目标如下:1. 掌握微波的产生和传播原理;2. 研究微波在不同介质中的传播特性;3. 实践微波在烹饪中的应用。
二、实验器材和材料1. 微波发生器;2. 微波传输系统;3. 不同介质样品;4. 高频检波器;5. 微波炉。
三、实验步骤与结果1. 实验一:微波的产生和传播原理将微波发生器与微波传输系统连接,调节微波的频率和功率,观察微波在传输系统中的传播情况。
结果显示,微波在传输系统中呈直线传播,并且能够穿透一些非金属材料。
2. 实验二:微波在不同介质中的传播特性将不同介质样品分别放置在微波传输系统中,观察微波在不同介质中的传播情况。
实验结果显示,微波在不同介质中的传播速度和路径发生了变化。
在介质的界面处,微波会发生反射、折射等现象。
这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。
3. 实验三:微波在烹饪中的应用将食物样品放置在微波炉中,设置适当的时间和功率,观察微波在烹饪中的应用效果。
实验结果显示,微波能够快速加热食物,并且能够均匀加热。
这是因为微波能够与食物中的水分子发生共振,使其产生热量。
四、实验讨论与分析1. 微波的产生和传播原理微波的产生和传播是基于电磁波的原理。
微波发生器通过电磁振荡产生微波,微波传输系统将微波传输到目标位置。
微波在传输系统中呈直线传播,这是因为微波具有较高的频率和较短的波长,能够穿透一些非金属材料。
2. 微波在不同介质中的传播特性微波在不同介质中的传播速度和路径会发生变化,这是因为介质的折射率不同。
当微波从一种介质传播到另一种介质时,会发生反射、折射等现象。
这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。
3. 微波在烹饪中的应用微波在烹饪中的应用是基于微波与食物中的水分子发生共振的原理。
偏振的应用实验报告
一、实验目的1. 理解光的偏振现象及其原理。
2. 掌握偏振片和波片在偏振光产生、检测中的应用。
3. 验证马吕斯定律,加深对光的偏振性质的认识。
4. 学习偏振光在光学仪器和实际应用中的重要性。
二、实验原理1. 光的偏振:光是一种电磁波,具有横波特性。
当光波通过某些介质或装置时,其振动方向会发生改变,这种现象称为光的偏振。
根据振动方向的不同,光的偏振可分为线偏振、圆偏振和椭圆偏振。
2. 偏振片:偏振片是一种利用二向色性将自然光分解为线偏振光的装置。
当自然光通过偏振片时,只允许与其偏振方向一致的光振动分量通过,从而实现光的偏振。
3. 波片:波片是一种能够改变光波振动方向和相位差的装置。
1/4波片可以使线偏振光变为圆偏振光或椭圆偏振光,而1/2波片则可以使椭圆偏振光变为线偏振光。
4. 马吕斯定律:当线偏振光通过检偏器时,透射光的强度与入射线偏振光的光振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角θ有关,其关系为I = I₀cos²θ,其中I₀为入射线偏振光的强度。
三、实验仪器1. 偏振片2. 波片(1/4波片、1/2波片)3. 激光器4. 白屏5. 光具座6. 调节螺丝7. 角度尺四、实验步骤1. 将激光器、偏振片、1/4波片、白屏依次放置在光具座上,并调整光路使激光束垂直照射到偏振片上。
2. 观察并记录通过偏振片后的光斑亮度,分析偏振光的形成过程。
3. 将1/4波片插入光路,调整其位置,观察并记录光斑的变化,分析1/4波片对偏振光的作用。
4. 将1/2波片插入光路,调整其位置,观察并记录光斑的变化,分析1/2波片对偏振光的作用。
5. 利用马吕斯定律,测量不同角度θ下的透射光强度,绘制角度θ与透射光强度I的关系曲线,并与理论值进行比较。
6. 分析实验结果,验证马吕斯定律的正确性。
五、实验结果与分析1. 通过偏振片后,光斑亮度明显减弱,说明偏振光的形成。
2. 当1/4波片插入光路时,光斑亮度发生周期性变化,说明1/4波片可以将线偏振光变为圆偏振光或椭圆偏振光。
实验报告电磁波的偏振现象观察与研究
实验报告电磁波的偏振现象观察与研究实验报告:电磁波的偏振现象观察与研究一、实验目的本次实验旨在深入观察和研究电磁波的偏振现象,理解偏振的基本概念和特性,探究偏振现象在不同条件下的表现和规律,以及其在实际应用中的重要意义。
二、实验原理电磁波是一种横波,其电场和磁场的振动方向相互垂直,并与电磁波的传播方向垂直。
当电磁波的电场振动方向在一个特定的平面内时,就称其为偏振电磁波。
偏振可以分为线偏振、圆偏振和椭圆偏振等不同类型。
线偏振光的电场振动方向始终保持在一个固定的直线方向上。
圆偏振光的电场矢量端点的轨迹是一个圆,其旋转方向可以是顺时针或逆时针。
椭圆偏振光的电场矢量端点的轨迹是一个椭圆。
通过使用偏振片,可以选择性地让特定方向振动的偏振光通过,从而实现对偏振光的检测和分析。
三、实验仪器1、激光光源2、起偏器3、检偏器4、光功率计5、旋转台四、实验步骤1、搭建实验装置将激光光源、起偏器、检偏器依次放置在旋转台上,并调整它们的位置,使激光能够依次通过起偏器和检偏器。
2、调节起偏器旋转起偏器,使通过起偏器的光成为线偏振光。
使用光功率计测量此时的光功率,记为 P₁。
3、旋转检偏器在保持起偏器位置不变的情况下,缓慢旋转检偏器,并使用光功率计测量不同角度下通过检偏器的光功率 P₂。
4、记录数据以检偏器旋转角度为横坐标,光功率 P₂为纵坐标,记录测量的数据。
5、重复实验改变激光光源的强度和波长,重复上述实验步骤,观察实验结果的变化。
五、实验数据与分析1、当起偏器和检偏器的偏振方向平行时,通过检偏器的光功率最大;当两者的偏振方向垂直时,通过检偏器的光功率最小,几乎为零。
这表明线偏振光通过与其偏振方向平行的检偏器时,光强不发生变化;通过与其偏振方向垂直的检偏器时,光强被完全阻挡。
2、随着检偏器旋转角度的变化,光功率呈现出周期性的变化,符合马吕斯定律:I = I₀cos²θ,其中 I 为通过检偏器后的光强,I₀为通过起偏器后的光强,θ 为起偏器和检偏器偏振方向之间的夹角。
微波偏振实验报告实验分析
微波偏振实验报告实验分析实验题目:微波偏振实验实验目的:1. 学习了解微波的基本性质和偏振现象;2. 探究微波的偏振状态与反射镜与入射角的关系;3. 分析偏振对微波传输和接收的影响。
实验装置:1. 微波源:用于产生微波信号;2. 微波发射天线:将微波信号发射出去;3. 反射镜:用来改变微波的方向;4. 接收天线:接收反射回来的微波信号;5. 微波接收器:转换接收到的微波信号为电信号。
实验原理:微波偏振是指电磁振荡场中电矢量的运动方式。
在本实验中,利用偏振器改变微波信号的偏振状态,通过放置反射镜和调整入射角的方式,观察和分析微波的偏振状态对传输和接收的影响。
实验步骤及结果:1. 将微波发射天线和接收天线与相应的设备连接好,并打开相应设备的开关;2. 调整偏振器,使微波信号的偏振状态为线偏振,并记录下此时的信号强度;3. 将反射镜放置在入射天线的前方,调整入射角度,并记录下此时的信号强度;4. 固定反射镜的位置,继续调整偏振器,并记录下不同偏振状态下的信号强度;5. 分析实验数据,比较不同偏振状态下的信号强度变化,并讨论其原因。
实验分析:通过实验观察和数据记录,我们可以得出以下结论:1. 在无反射镜情况下,通过调整偏振器的角度可以观察到微波信号的强度变化。
当偏振器的角度与微波信号的偏振方向垂直时,信号强度最弱;当偏振器的角度与微波信号的偏振方向平行时,信号强度最强。
这说明微波信号的偏振状态会影响信号的传输和接收效果。
2. 在有反射镜情况下,通过调整入射角度可以观察到微波信号的强度变化。
较小的入射角度会导致反射信号的增强,而较大的入射角度则会导致反射信号的减弱。
这是因为入射角度不同会导致微波信号在反射镜上的反射和折射的方式不同,从而影响了信号的输出强度。
3. 在固定反射镜位置的情况下,继续调整偏振器的角度,可以观察到信号强度的变化。
不同的偏振状态下,微波信号与反射镜的交互作用不同,从而导致输出信号的变化。
最新光的偏振实验报告
最新光的偏振实验报告
实验目的:
探究不同材料对光波偏振现象的影响,并验证马吕斯定律。
实验设备:
1. 激光发射器(波长550nm)
2. 偏振片
3. 样品材料(如玻璃、水晶、聚酯薄膜等)
4. 旋转台
5. 光电探测器
6. 数据采集系统
实验步骤:
1. 打开激光发射器,调整光束至所需强度。
2. 将偏振片放置于激光路径中,通过旋转偏振片,记录不同角度下的
光强读数。
3. 将第一种样品材料放置于偏振片后,再次测量不同角度下的光强。
4. 更换不同材料样品,重复步骤3,确保每种材料都有足够的数据点。
5. 将所有数据输入数据采集系统,绘制光强与偏振角度的关系图。
实验结果:
通过对比不同材料的光强-角度曲线,发现光的偏振特性受到材料折射
率和光轴方向的影响。
例如,玻璃样品在特定偏振角度下显示出明显
的光强减弱,而水晶样品则表现出不同的偏振模式。
实验结论:
实验数据支持马吕斯定律,即光强与偏振片旋转角度的余弦平方成正比。
此外,不同材料对光波的偏振状态有不同的影响,这与材料的光
学性质有关。
通过本实验,我们能够更好地理解光的偏振现象,并为后续的光学研究和应用提供了实验依据。
微波技术实验报告
微波技术实验报告——光的偏振摘要:由于微波是频率非常高的电磁波,具有一些与光波类似的性质。
因此,用微波研究光学现象有很多优点。
本实验就是利用3cm固体信号发生器产生波长约3cm的微波,来验证(定性)电磁波的一些特性和规律,例如,反射特性、干涉特性、衍射特性、偏振特性,以及晶体对电磁波的衍射特性等。
本实验将重点讲解光的偏振性,并对微波的产生、传播和检测的知识与技术有所了解。
关键字:微波电磁波偏振实验目的(1)用微波验证(定性)电磁波的特性与规律:偏振特性。
(2)分析实验数据,做出图像。
(3)与理论图像进行比较,分析误差原因。
实验原理(1)光是一种电磁波,由于电磁波对物质的作用主要是电场,故在光学中把电场强度E称为光矢量。
在垂直于光波传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动方向,通常把光矢量保持一定的振动方向上的状态称为偏振态。
如果光在传播过程中,若光矢量保持在固定平面上振动,这种振动状态称为平面振动态,此平面称为振动面(见图一)。
此时此时光矢量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线,故又称为线偏振态。
(2)微波是波长介于1m和1mm的电磁波,它具有电磁波的特性,即能够产生反射、折射、干涉、衍射等现象。
用微波和用光波做波动实验所说明的波动现象及其规律是一致的,由于微波的波长比光波的波长在量级上差一万倍左右,因此用微波做波动实验比用光波做波动实验更直观和方便。
(3) 虽然普通光源发出自然光,但是在自然界中存在各种偏振光,目前使用最广泛的偏振光的器件为人造偏振片,它利用二向色性获得偏振光(有些各向同性介质,在某些作用下会呈现各向异性,能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量,而通过其垂直分量,从而使入射的自然光变为偏振光介质的这种特性称为二向色性。
)。
偏振器件可以用来使入射的自然光变为平面偏振光——起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光——检偏、用作起偏的偏振片叫做起偏器,用作检偏的偏振片叫做检偏器。
微波技术实验报告
微波技术实验报告微波技术实验报告引言:微波技术是一种在现代科技中广泛应用的技术,它涉及无线通信、雷达、微波炉等众多领域。
本实验旨在探究微波技术的原理和应用,通过实际操作来加深对微波技术的理解和掌握。
一、实验目的本实验的主要目的是研究微波技术的传输特性和应用,通过实验来验证微波的反射、折射和透射现象,并观察微波在波导中的传输情况。
同时,我们还将探索微波技术在通信和雷达领域的应用。
二、实验原理微波是一种电磁波,波长介于射频波和红外线之间。
它的频率高、波长短,具有穿透力强、传输速度快等特点,因此在通信和雷达等领域得到广泛应用。
微波的传输特性与其频率、波长、传输介质等因素有关。
三、实验设备和材料本实验所需的设备和材料包括微波发生器、微波接收器、微波波导、反射板、透射板、折射板等。
四、实验步骤1. 首先,我们将微波发生器和微波接收器连接起来,形成一个微波传输系统。
2. 然后,我们将微波波导与微波传输系统连接,观察微波在波导中的传输情况。
3. 接下来,我们将反射板放置在微波传输系统的路径上,观察微波的反射现象。
4. 紧接着,我们将透射板放置在微波传输系统的路径上,观察微波的透射现象。
5. 最后,我们将折射板放置在微波传输系统的路径上,观察微波的折射现象。
五、实验结果和分析通过实验观察和数据记录,我们得出以下结论:1. 微波在波导中的传输情况较好,传输损耗较小,适用于远距离通信和雷达应用。
2. 微波在反射板上发生反射现象,反射角度等于入射角度,符合反射定律。
3. 微波在透射板上发生透射现象,透射角度与入射角度有关,符合折射定律。
4. 微波在折射板上发生折射现象,折射角度与入射角度、两种介质的折射率有关,符合折射定律。
六、实验应用微波技术在通信和雷达领域有着广泛的应用。
其中,微波通信是一种基于微波技术的无线通信方式,它具有传输速度快、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于移动通信、卫星通信等领域。
而雷达则是一种利用微波技术进行探测和测量的装置,它在军事、气象、航空等领域发挥着重要作用。
微波偏振实验报告
微波偏振实验报告微波偏振实验报告一、实验目的本实验旨在通过观察和分析微波信号的偏振态,了解微波信号的基本特性,掌握微波偏振的基本原理和应用。
二、实验原理微波偏振是指微波信号在传播过程中,电场矢量的方向和幅度随时间的变化而变化。
微波偏振态是描述微波信号电场矢量状态的重要参数。
通过测量微波信号的偏振态,可以获得关于电磁波的重要信息。
微波偏振实验通常采用旋转定向耦合器法,通过测量不同旋转角度下定向耦合器的输出信号,得到微波信号的偏振态。
三、实验步骤1.搭建实验系统:包括微波信号源、功率计、定向耦合器、旋转器、衰减器等。
2.调整微波信号源:设置所需频率和功率。
3.连接定向耦合器:将定向耦合器与微波信号源连接,调整定向耦合器的角度,使其与微波信号源的偏振方向一致。
4.观察并记录数据:通过旋转器旋转定向耦合器,观察不同角度下的输出信号,记录数据。
5.分析数据:对记录的数据进行分析,计算微波信号的偏振态。
6.整理实验结果:整理实验数据,撰写实验报告。
四、实验结果与分析实验结果数据如下表所示:根据实验结果数据分析,可以得出以下结论:1.在旋转角度为0°时,输出功率最大,为-7.0 dBm。
这表明微波信号源的偏振方向与定向耦合器的耦合方向一致。
2.随着旋转角度的增加,输出功率逐渐减小。
在旋转角度为90°时,输出功率最小,为-19.0 dBm。
这表明微波信号源的电场矢量与定向耦合器的耦合方向垂直。
3.通过比较不同旋转角度下的输出功率值,可以计算出微波信号的偏振态。
根据实验数据,可以得出微波信号源的偏振态在垂直方向上。
五、结论与展望通过本次实验,我们了解了微波偏振的基本原理和测量方法,掌握了通过旋转定向耦合器法测量微波信号偏振态的方法。
实验结果表明,所使用的微波信号源的偏振态在垂直方向上。
展望未来,我们可以进一步探索和研究不同材料和环境因素对微波偏振的影响,拓展微波偏振在通信、雷达、电子对抗等领域的应用范围。
微波特性研究实验报告
微波特性研究实验报告一、实验目的与实验仪器[实验目的](1)了解与学习微波产生的基本原理以及传播和接收等基本特性;(2)观测微波干涉、衍射、偏振等实验现象;(3)观测模拟晶体的微波布拉格衍射现象;(4)通过迈克耳逊实验测量微波波长。
[实验仪器] DHMS-1 型微波光学综合实验仪,包括:X 波段微波信号源、微波发生器、发射喇叭、接收喇叭、微波检波器、检波信号数字显示器、可旋转载物平台和支架,以及实验用附件(反射板、分束板、单缝板、双缝板、晶体模型、读数机构等)。
二、实验原理(要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式)一、微波的产生和接收二、微波光学实验1、微波的反射实验微波在传播过程中碰到障碍物会发生反射,且同样遵循和光线一样的反射定律:即反射线在入射线与法线所决定的平面内,反射角等于入射角。
2、微波的单缝衍射实验当一平面微波入射到一宽度和微波波长可比拟的一狭缝时,在缝后就要发生如光波一般的衍射现象。
一维衍射情况下,衍射图样强度分布规律为3、微波的双缝干涉实验当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上,狭缝就成为次级波波源。
由两缝发出的次级波是相干波,因此在金属板的背后面空间中,将产生干涉现象。
干涉加强的角度为:干涉减弱的角度为:4、微波的迈克尔逊干涉实验由于分束板的作用,入射波分为A、B两列频率相同的波,由于相位不同,两列波在接收器中发生干涉。
当两波的相位差为2kπ时,干涉加强,当两波的相位差为2(k+1)π时,干涉最弱,相位差可通过调节板间距来调节。
5、微波的偏振实验线极化电磁波以能量强度I0发射,发射的微波电场强度矢量 E 如在P1 方向,经接收方向为P2 的接收器后(发射器与接收器类似起偏器和检偏器),其强度为6、模拟晶体的布拉格衍射实验当如同光波的微波入射到该模拟晶体结构的三维空间点阵时,因为每一个晶面相当于一个镜面,入射微波遵守反射定律,反射角等于入射角。
而从间距为 d 的相邻两个晶面反射的两束波的程差为2d sinα,其中α为入射波与晶面的夹角。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
篇一:电磁场与微波实验六报告——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。
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sin2 φ的关系,这就是光学中的马吕斯定律:i=i0cos2 φ,式中i0为初始偏振光的强度,i为偏振光的强度,φ是i与i0之间的夹角。
2. 实验步骤系统构建图由于喇叭天线传输的是由矩形波导发出的te10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。
dh926b型微波分光仪的两喇叭天线口面互相平行,并与地面垂直,其轴与偏振实验线在一条直线上。
由于接收喇叭口天线是和一段旋转短波导连在一起的,在旋转波导的轴承环的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“ok”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。
采集点数可根据提示选取。
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收喇叭,就可以得到转角与接收指示的一组数据。
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处理得到的理论和实际参数。
注意事项:①为避免小平台的影响,最好将其取下。
②实验用到了接收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。
③转动接收喇叭天线时应注意不能使活动臂转动。
④由于轴承环处的螺丝是松的,读取电压值时应注意,接收喇叭天线可能会不自觉偏离原来角度。
最好每隔一定读数读取电压值时,将螺丝重新拧紧。
⑤接收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经过光栅通道,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收喇叭,采集到数据曲线如下:可以看出,几乎就是三角函数的形式,在0°的时候微波强度达到最大,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cos2 45°=,误差仍然7231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晰,此外还用于形成3d 效果,制成3d眼镜,左右眼两片镜片的偏振方向相互垂直,形成立体效果。
与理论曲线进行比较分析:理论曲线满足i=i0cos2 φ关系式,其导数为dφ=?i0sin2φ,故随着角度从?90°变到90°,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,可能是实际中因为环境因素在两偏振角度比较大时衰减地更厉害了。
di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处理1、反射实验数据处理:实验结论:把误差考虑在内,可以认为:反射角等于入射角。
3.微波干涉数据处理: a=35mm; b=58mm由公式求得的理论值:第一级加强点?=21.0°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20°~22°之间,与理论值近似相等4、微波的偏振数据处理:实验结论: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(mm):4.170;19.762;35.170;53.736;69.337读数为极大值时的刻度(mm):11.596;27.929;42.821;61.353数据处理:由读数极小值测得的波长:?=(69.337-4.170)?2/4=32.58nm由读数极大值测得的波长:?=(61.353-11.596)?2/3=33.17nm求均值:?=32.88nm 理论值; ?=33.3nm?理??实?理相对误差:???100%=1.26%6、微波的布拉格衍射数据处理:根据实验数据测得的衍射角曲线:如图下图为理论测得的衍射角曲线:如图实验结果: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100面第一级加强点的衍射角为θ=68.1°第二级加强点的衍射角为θ=37.8°测得110面第一级加强点的衍射角为θ=56.4°篇三:微波光学实验报告处理要求参考微波光学实验报告处理要求参考(以下一共是12个实验项目的处理参考要求,具体对于个人请结合自己所做的实验项目进行处理分析,如果实验报告纸张不够,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)实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,另外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。
篇四:微波分光实验报告微波分光实验小组成员:陈瑶20121004159 肖望20121003780 薛帅 20121004279 蔡阳 20121004087微波光学实验一,实验原理 1. 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。
2. 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φ=arcsin(λ/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φ=arcsin(3/2*λ/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。
3.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dsinθ=(k+1/2)λ(k=0,±1,±2……)时为干涉相消(强度为极小),当dsinθ=kλ(k=0,±1,±2……) 时为干涉相长(强度为极大)4.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示:式中k0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察时刻的震荡电场。
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=ecosα,α是e与偏振方向e0的夹角。
电磁场沿某一方向的能量与偏振方向的能量有cos2α的关系,这是光学中的马吕斯定律:i=i0cos2α5.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,将入射波分成两束,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到接收装置处,于是接收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2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。
6.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,散射线相互干涉产生衍射条纹,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θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,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相互加强形成极大,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cd+bd=2dsinθ,当满足2dsinθ=kλ,k=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为x射线波长.利用此公式,可在d已测时,测定晶面间距;也可在d已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d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。
还有单缝板、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,实验步骤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、接收喇叭、接收臂、活动臂为直线对直状态,并且调节发射喇叭,接收喇叭的高度相同。
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、接收臂指针都指向90°,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,入射角最好取30°至65°之间,因为入射角太大接收喇叭有可能直接接收入射波,同时应注意系统的调整和周围环境的影响。
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。
将单缝衍射板安置在支座上时,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1800处,此时相当于微波从单缝衍射板法线方向入射。