电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验

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电磁波反射实验报告

一、实验目的1. 了解电磁波反射的基本原理和规律；2. 熟悉电磁波在介质界面上的反射特性；3. 通过实验验证电磁波反射的反射定律；4. 掌握使用电磁波测试仪进行实验操作的方法。

二、实验原理电磁波在传播过程中，当遇到不同介质的界面时，会发生反射、折射等现象。

根据电磁波反射定律，入射角等于反射角。

本实验主要研究电磁波在理想介质界面上的反射现象。

三、实验仪器与设备1. 电磁波测试仪（含发射器、接收器、显示器等）；2. 介质板（如玻璃板、金属板等）；3. 调制器；4. 连接线；5. 电磁波反射定律图示板。

四、实验步骤1. 将发射器、接收器和显示器按照实验要求连接好；2. 将介质板放置在发射器和接收器之间，确保介质板与发射器、接收器保持平行；3. 调节发射器的频率，使其处于电磁波反射实验所需的频率范围内；4. 观察显示器上的信号强度，记录入射波信号强度；5. 慢慢改变介质板的角度，使入射角逐渐增大；6. 观察显示器上的信号强度变化，记录反射波信号强度；7. 比较入射波信号强度与反射波信号强度，验证电磁波反射定律；8. 分析实验数据，得出结论。

五、实验数据记录与处理1. 记录不同入射角下的入射波信号强度和反射波信号强度；2. 将实验数据整理成表格；3. 根据实验数据，绘制入射角与反射波信号强度的关系图；4. 分析实验数据，验证电磁波反射定律。

六、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着入射角的增大，反射波信号强度逐渐减小，当入射角等于反射角时，反射波信号强度达到最小；2. 实验结果验证了电磁波反射定律，即入射角等于反射角；3. 实验过程中，观察到电磁波在介质界面上的反射现象，进一步加深了对电磁波传播特性的理解。

七、实验结论1. 电磁波在传播过程中，遇到不同介质的界面时，会发生反射现象；2. 电磁波反射定律成立，即入射角等于反射角；3. 通过实验，加深了对电磁波传播特性的理解，为后续电磁波相关实验奠定了基础。

八、实验心得1. 在实验过程中，需要注意电磁波测试仪的连接和使用，确保实验数据的准确性；2. 通过实验，提高了对电磁波反射现象的认识，为今后学习电磁场与电磁波相关知识打下了基础；3. 实验过程中，学会了如何分析实验数据，验证实验结论，提高了自己的实验能力。

电磁波的反射与折射的实验报告

电磁波的反射与折射的实验报告一、实验目的本实验旨在探究电磁波在不同介质中的反射与折射规律，了解电磁波在介质边界处的反射和折射现象及其影响因素。

二、实验器材1.光源：激光器2.反射镜：平面镜、凸面镜、凹面镜3.折射材料：玻璃板、水晶棱柱等4.测量仪器：直尺、角度计三、实验原理1.反射规律：①入射角等于反射角；②入射光线、法线和反射光线在同一平面内；③入射光线和反射光线方向相反。

2.折射规律：①入射角与折射角之比等于两种介质的折射率之比，即n1sinθ1=n2sinθ2；②入射光线、法线和折射光线在同一平面内；③从密度较大的介质进入密度较小的介质时，入射角大于折射角；从密度较小的介质进入密度较大的介质时，入射角小于折射角。

四、实验步骤1.反射实验：①将激光器置于一端，平面镜置于另一端，调整激光器使其正对平面镜；②调整平面镜使其与激光线垂直，发射出的激光线被平面镜反射回来；③调整接收器位置，记录入射角和反射角，并计算出两者之间的夹角。

2.凸面镜反射实验：①将激光器置于一端，凸面镜置于另一端，调整激光器使其正对凸面镜；②调整凸面镜使其成像清晰，发射出的激光线被凸面镜反射回来；③调整接收器位置，记录入射角和反射角，并计算出两者之间的夹角。

3.折射实验：①将玻璃板放在桌子上，用直尺测量玻璃板的厚度和宽度，并记录下来；②将水晶棱柱放在玻璃板上方，用直尺测量水晶棱柱的高度、底边长和斜边长，并记录下来；③将激光器正对水晶棱柱，发射出的激光线经过水晶棱柱后折射到玻璃板上；④调整接收器位置，记录入射角和折射角，并计算出两者之间的夹角。

五、实验结果与分析1.反射实验：当激光线垂直于平面镜时，入射角为0度，反射角也为0度；当激光线与平面镜成一定夹角时，入射角和反射角相等。

在实验中可以通过调整接收器位置来测量入射角和反射角，并计算出两者之间的夹角。

实验结果表明，反射规律被证实。

2.凸面镜反射实验：在凸面镜中心处垂直于表面的光线不会被反射，而是会穿过凸面镜并向外扩散。

北理电磁实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解电磁场的基本概念和性质。

2. 掌握电磁场的基本测量方法。

3. 分析电磁场在不同介质中的传播特性。

4. 熟悉电磁场实验设备的操作。

二、实验原理电磁场是电场和磁场的总称，它们在空间中以波的形式传播。

本实验通过搭建电磁场实验平台，观察和分析电磁场在不同介质中的传播特性，以及电磁场与电荷、电流的相互作用。

三、实验器材1. 电磁场实验平台2. 电磁场发生器3. 电磁场传感器4. 信号发生器5. 示波器6. 测量仪器（如：电流表、电压表、频率计等）7. 实验用线、连接器等四、实验内容1. 电磁场基本性质观察（1）搭建电磁场实验平台，观察电磁场在不同介质中的传播特性。

（2）通过电磁场发生器产生电磁波，观察电磁波在空气、水、金属等介质中的传播情况。

2. 电磁场测量（1）利用电磁场传感器测量电磁场强度。

（2）通过信号发生器产生已知频率和强度的电磁波，与传感器测量结果进行对比。

3. 电磁场与电荷、电流的相互作用（1）观察电磁场对电荷的作用，如电场力、洛伦兹力等。

（2）观察电磁场对电流的作用，如安培力、法拉第电磁感应等。

4. 电磁场实验设备操作（1）学习电磁场实验平台各部分的功能和操作方法。

（2）掌握电磁场传感器、信号发生器、示波器等仪器的使用方法。

五、实验步骤1. 搭建电磁场实验平台，连接好各部分仪器。

2. 观察电磁场在不同介质中的传播特性，记录实验数据。

3. 利用电磁场传感器测量电磁场强度，与信号发生器产生的电磁波强度进行对比。

4. 观察电磁场对电荷和电流的作用，记录实验数据。

5. 学习电磁场实验设备操作，熟悉各仪器使用方法。

六、实验结果与分析1. 电磁场在不同介质中的传播特性：电磁波在空气中传播速度最快，在水、金属等介质中传播速度较慢。

2. 电磁场强度测量：通过传感器测量得到的电磁场强度与信号发生器产生的电磁波强度基本一致。

3. 电磁场与电荷、电流的相互作用：电磁场对电荷的作用表现为电场力，对电流的作用表现为安培力。

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验

电磁场与微波测量实验报告学院：班级：组员：撰写人：学号：序号：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。

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。

仪器连接时，两喇叭口面应相互正对，它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，拉起平台上的四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，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90度的一对刻线一致。

这是小平台上的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，这角度读书就是入射角，五、实验结果及分析记录实验测得数据，验证电磁波的反射定律表格分析：（1）、从总体上看，入射角与反射角相差较小，可以近似认为相等，验证了电磁波的反射定律。

（2）、由于仪器产生的系统误差无法避免，并且在测量的时候产生的随机误差，所以入射角不会完全等于反射角，由差值一栏可以看出在55度左右的误差最小。

越向两边误差越大，说明测量仪器在55度的入射角能产生最好的特性。

2、观察介质板（玻璃板）上的反射和折射实验将金属换做玻璃板，观察、测试电磁波在该介质板上的反射和折射现象，自行设计实验步骤和表格，计算反射系数和透射系数，验证透射系数和反射系数相加是否等于1 。

哈工大电磁场与电磁波实验报告

哈⼯⼤电磁场与电磁波实验报告电磁场与电磁波实验报告班级：学号：姓名：同组⼈：实验⼀电磁波的反射实验1.实验⽬的：任何波动现象（⽆论是机械波、光波、⽆线电波），在波前进的过程中如遇到障碍物，波就要发⽣反射。

本实验就是要研究微波在⾦属平板上发⽣反射时所遵守的波的反射定律。

2.实验原理：电磁波从某⼀⼊射⾓i射到两种不同介质的分界⾯上时，其反射波总是按照反射⾓等于⼊射⾓的规律反射回来。

如图（1-2）所⽰，微波由发射喇叭发出，以⼊射⾓i设到⾦属板MM',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'约等于⼊射⾓i时，接收到的微波功率最⼤，这就证明了反射定律的正确性。

3.实验仪器：本实验仪器包括三厘⽶固态信号发⽣器，微波分度计，反射⾦属铝制平板，微安表头。

4.实验步骤：1）将发射喇叭的衰减器沿顺时针⽅向旋转，使它处于最⼤衰减位置；2）打开信号源的开关，⼯作状态置于“等幅”旋转衰减器看微安表是否有显⽰，若有显⽰，则有微波发射；3）将⾦属反射板置于分度计的⽔平台上，开始它的平⾯是与两喇叭的平⾯平⾏。

4）旋转分度计上的⼩平台，使⾦属反射板的法线⽅向与发射喇叭成任意⾓度i，然后将接收喇叭转到反射⾓等于⼊射⾓的位置，缓慢的调节衰减器，使微µ）。

安表显⽰有⾜够⼤的⽰数（50A5）熟悉⼊射⾓与反射⾓的读取⽅法，然后分别以⼊射⾓等于30、40、50、60、70度，测得相应的反射⾓的⼤⼩。

6）在反射板的另⼀侧，测出相应的反射⾓。

5.数据的记录预处理记下相应的反射⾓，并取平均值，平均值为最后的结果。

5.实验结论：?的平均值与⼊射⾓0?⼤致相等，⼊射⾓等于反射⾓，验证了波的反射定律的成⽴。

6.问题讨论：1.为什么要在反射板的左右两侧进⾏测量然后⽤其相应的反射⾓来求平均值？答：主要是为了消除离轴误差，圆盘上有360°的刻度，且外部包围圆盘的基座上相隔180°的两处有两个游标。

电磁场与电磁波实验报告

实验一静电场仿真1．实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念;2．实验仪器计算机一台3．基本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时,电场也就不随时间变化,这种电场称为静电场;点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为204qE r r πε= r 是单位向量 1-1真空中点电荷产生的电位为04qr ϕπε= 1-2其中,电场强度是矢量,电位是标量,所以,无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的,电场强度为1221014ni n i i i q E E E E r r πε==+++=∑ i r 是单位向量1-3 电位为121014ni n i i q r ϕϕϕϕπε==+++=∑ 1-4 本章模拟的就是基本的电位图形;4．实验内容及步骤1 点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q,求其电场分布图;程序1:负点电荷电场示意图clearx,y=meshgrid-10:1.2:10;E0=8.85e-12;q=1.610^-19;r=;r=sqrtx.^2+y.^2+1.010^-10m=4piE0r;m1=4piE0r.^2;E=-q./m1.r;surfcx,y,E;负点电荷电势示意图clearx,y=meshgrid-10:1.2:10; E0=8.85e-12;q=1.610^-19;r=;r=sqrtx.^2+y.^2+1.010^-10m=4piE0r;m1=4piE0r.^2;z=-q./m1surfcx,y,z;xlabel'x','fontsize',16ylabel'y','fontsize',16title'负点电荷电势示意图','fontsize',10程序2clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.16:4;y=x; X,Y=meshgridx,y;R1=sqrtX+1.^2+Y.^2+1.010^-10;R2=sqrtX-1.^2+Y.^2+1.010^-10;Z=qk1./R2-1./R1;ex,ey=gradient-Z;ae=sqrtex.^2+ey.^2;ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspaceminminZ,maxmaxZ,40; contourX,Y,Z,cv,'k-';hold onquiverX,Y,ex,ey,0.7;clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.15:4;y=x; X,Y=meshgridx,y;R1=sqrtX+1.^2+Y.^2+1.010^-10;R2=sqrtX-1.^2+Y.^2+1.010^-10;U=qk1./R2-1./R1;ex,ey=gradient-U;ae=sqrtex.^2+ey.^2;ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspaceminminU,maxmaxU,40; surfcx,y,U;实验二恒定电场的仿真1．实验目的建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念;2．实验仪器计算机一台3．基本原理电场的大小和方向均不随时间变化的场称为恒定电场,如直流导线,虽说电荷在导线内运动,但电场不随时间变化而变化,所以,直流导线形成的电场是恒定电场;对于恒定电场,我们可以假设其为静电场,假设有静止不动的分布在空间中的电量q产生了这一电场;通过一些边界条件等确定自己所需要的变量,然后用静电场的方法来求解问题;4．实验内容及步骤1高压直流电线表面的电场分布仿真题目：假设两条高压导线分别是正负电流,线间距2m,线直径0.04m,电流300A,两条线电压正负110kV,求表面电场分布;程序clearx,y=meshgrid -2:0.1:2; r1=sqrtx+1.^2+y.^2+0.14; r2=sqrtx -1.^2+y.^2+0.14; k=100/log1/0.02; E=k1./r1-1./r2; surfcx,y,E;xlabel'x','fontsize',16 ylabel'y','fontsize',16 title'E','fontsize',10 RR D=2m X Y P 图2-1高压直流电线示意图 R2 R1clearx,y=meshgrid-2:0.1:2;r1=sqrtx+1.^2+y.^2+0.14; r2=sqrtx-1.^2+y.^2+0.14; k=100/log1/0.02;m=log10r2./r1;U=km;surfcx,y,U;xlabel'x','fontsize',16 ylabel'y','fontsize',16title'U','fontsize',10实验三恒定磁场的仿真1．实验目的建立恒定磁场中磁场空间分布的直观概念;2．实验仪器计算机一台3．基本原理磁场的大小和方向均不随时间变化的场,称为恒定磁场; 线电流i 产生的磁场为：024IdldB r μπ=说明了电流和磁场之间的关系,运动的电荷能够产生磁场;4．实验内容及步骤圆环电流周围引起的磁场分布仿真题目：一个半径为0.35的电流大小为1A 的圆环,求它的磁场分布;分析：求载流圆环周围的磁场分布,可以用毕奥—萨伐尔定律给出的数值积分公式进行计算：图3-1载流圆环示意图程序 clear x=-10:0.5:10; u0=4pi10^-7; R=0.35;I=1;B=u0IR.^2./2./R.^2+x.^2.^3/2; plotx,B;RrpxdB实验四电磁波的反射与折射1．实验目的1熟悉相关实验仪器的特性和使用方法2掌握电磁波在良好导体表面的反射规律2．实验仪器DH1211型3厘米信号源1台、可变衰减器、频率调节器、电流指示器、喇叭天线、金属导体板1块、支座一台;3．基本原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发生反射;当电磁波入射到良好导体近似认为理想导体平板上时将发生全反射;电磁波入射到良好导体近似认为理想导体平板时,分为垂直入射和以一定角度入射称为斜入射;如图4-1所示;入射线与分界面法线的夹角为入射角,反射线与分界面法线的夹角为反射角;垂直入射斜入射入射角0°、反射角0°入射角45°、反射角45°图4-1用一块金属板作为障碍物,测量当电波以某一入射角投射到此金属板上的反射角,验证电磁波的反射规律：1电磁波入射到良好导体近似认为理想导体平板上时将发生全反射; 2入射角等于反射角;4．实验内容及步骤1熟悉仪器的特性和使用方法 2连接仪器,调整系统3测量入射角和反射角反射全属板放到支座上时,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,这一角度的读数就是入射角,然后转动活动臂在表头上找到一个最大指示,此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角;支座喇叭天线金属导体铝板频率调节器DH1121B 3厘米信号源可变衰减器电流指示器检波器活动臂。

电磁场与电磁波实验报告

第一章反射实验●实验原理当微波遇到金属板时将会发生全反射，本实Array验就是以一块金属板作为障碍物，来研究当微波以某一入射角投射到金属板时，所遵守的反射定律。

●实验报告●在误差允许范围内入射角等于反射角。

第二章衍射实验●实验原理：如图所示，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ϕ=sin-1(λ/a)，其中λ是波长，a 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：ϕ=sin-1(3λ/2a)。

Ф—I 曲线图（标注极大值点）-20204060801001202468101214161820222426283032343638404244464850● 实验分析随着角度的增加，电流强度出现两个峰值，证明这是两个加强点。

第三章干涉实验●实验原理如图所示，当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上，则每一条狭缝就是次级波波源。

由两缝发出的次级波是相干波，因此在金属板的背面空间中，将产生干涉现象。

当然，通过每个缝也有衍射现象。

因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果。

为了只观察双缝的两束中央衍射波相互干涉的现象，令双缝的缝宽a 接近λ，λ=32mm ，a=40mm 。

这时单缝的一级极小接近53︒。

因此取较大的b ，则干涉强度受狭缝衍射的影响小，当b 较小时，干涉强度受狭缝衍射影响大。

干涉加强的角度为：ϕ=sin -1(K ⋅λ/(a+b))，式中K=1、2、…。

干涉减弱的角度为：ϕ=sin -1((2K+1)⋅λ/2(a+b))，式中K=1、2、…。

实验报告 ()Ф—I 曲线图（标注极大值点）-2020406080100012345678910111213141516171819202122232425● 实验分析由于光的干涉，随着角度的增加，出现了光的加强的区和减弱区。

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验实验目的：1. 探究电磁波在不同介质中的反射和折射规律；2. 学习使用测量工具和观察现象，从实验中深化对电磁波的认知。

实验器材：1. 实验室用的电磁波发生器、接收器和天线；2. 不同介质的板子，如玻璃、塑料、水等；3. 直尺、支架、测角器等测量工具。

实验原理：1. 电磁波反射规律当电磁波从空气传播到介质边界时，如果介质的折射率大于空气，那么电磁波会被反射回来。

反射角等于入射角，即角度相等。

2. 电磁波折射规律当电磁波传播到介质边界时，如果两侧的折射率不同，电磁波会发生折射。

角度满足斯涅尔定律，即入射角和折射角的正弦之比在两个不同介质中是常数，即：sinθ1/sinθ2=n2/n1，其中θ1是入射角，θ2是折射角，n1和n2分别是两个介质的折射率。

实验步骤：1. 将电磁波发生器的天线对准接收器，并调整距离，使得接收器接收到最大强度的信号。

2. 选择一个介质板，将其放置在天线和接收器之间。

记录下入射角和反射角的值。

3. 更换不同的介质板，如玻璃、水、塑料等，重复步骤2。

4. 对于折射实验，将介质板斜放，入射光线从上方斜射入水中，观察折射出来的角度。

5. 测量介质板的厚度，并计算出介质的折射率。

实验结果：1. 反射实验中，记录下了不同介质的入射角和反射角。

通过比较不同介质的反射角可以发现，当折射率越大的时候，反射角越小，反之越大。

2. 折射实验中，记录下了入射角和折射角的值，并计算出了水的折射率。

分析与讨论：通过实验发现，电磁波的反射和折射规律与光学的规律相同，具有相似的物理原理。

另外，实验中需要注意精确度，例如使用测角器来测量角度，要保证角度的精确度，以免影响结果。

此外，实验中不同介质的反射、折射规律的不同也需要谨慎对待。

电磁场与电磁波实验报告.

电磁场与电磁波实验报告.中南⼤学信息科学与⼯程学院课题名称：电磁场与电磁波实验报告信息科学与⼯程学院通信⼯程1201 学班学姓院：级：号：名：0909120927 苏⽂强指导⽼师：陈宁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。

⼆预习内容电磁波的反射定律三实验原理微波与其它波段的⽆线电波相⽐具有：波长极短，频率很⾼，振荡周期极短的特点。

微波传输具有似光特性，其传播为直线传播。

电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发⽣反射。

本实验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：反射电磁波位于⼊射电磁波和通过⼊射点的法线所决定的平⾯上反射电磁波和⼊射电磁波分别位于法线两侧；反射⾓θr 等于⼊射⾓θi。

原理如图1.1所⽰。

图1.1四实验内容与步骤1. 调整微波分光仪的两喇叭⼝⾯使其互相正对，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0-180 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，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。

2. 将反射全属板放到⽀座上，应使⾦属板平⾯与⽀座下⾯的⼩圆盘上的90-90 这对刻线⼀致，这时⼩平台上的0 刻度就与⾦属板的法线⽅向⼀致。

将⾦属板与发射、接收喇叭锁定，以保证实验稳定可靠。

3. 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。

4. 调节可变衰减器，使得活动臂上微安表的读数为满量程的80%左右。

5. 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，这个⾓度数就是⼊射⾓度数，然后转动活动臂，使得表头指⽰最⼤，此时活动臂上指针所指的刻度就是反射⾓度数，记下该⾓度读数。

如果此时表头指⽰太⼤或太⼩，应调整微波分光仪中的可变衰减器或晶体检波器，使表头指⽰接近满量程的80%做此项实验。

电磁波的反射与折射实验电磁波在介质中的反射与折射的观察

电磁波的反射与折射实验电磁波在介质中的反射与折射的观察实验名称：电磁波的反射与折射观察摘要：本实验旨在通过观察电磁波在不同介质中的反射与折射现象，探索电磁波在介质边界处的行为规律。

通过设计实验方案、搭建实验装置并进行实验观察与数据分析，我们验证了电磁波的反射定律和折射定律，并得出相关结论。

1. 实验准备1.1 实验器材和材料- 一台电磁波发生器- 一套电磁波接收装置- 不同介质的透明平板（例如玻璃、水晶等）- 一根直尺- 一盒标尺- 实验记录表格1.2 实验步骤- 步骤一：搭建实验装置。

将电磁波发生器和接收装置分别放置在实验台上，确保与待测介质之间垂直距离一致。

实验台上还需要放置一个待测透明平板，与电磁波传播方向垂直。

- 步骤二：调整实验装置。

使用直尺和标尺确保电磁波发生器和接收装置与透明平板之间的距离一致，以便获得准确的实验数据。

- 步骤三：记录基准数据。

在没有加入介质之前，记录电磁波的传播距离和信号强度等数据，作为基准参考。

- 步骤四：观察反射现象。

加入待测介质（例如玻璃平板）后，观察电磁波在介质与空气之间的边界处的反射现象，并记录相关观察数据。

- 步骤五：观察折射现象。

进一步加入不同介质（例如水晶平板），观察电磁波在介质之间的传播以及在介质与空气之间的边界处的折射现象，并记录相关观察数据。

2. 实验结果与数据分析2.1 反射定律的验证通过观察电磁波在介质边界处的反射现象，我们可以得出以下结论：- 反射角等于入射角，验证了反射定律的正确性。

2.2 折射定律的验证通过观察电磁波在介质边界处的折射现象，我们可以得出以下结论：- 入射角、折射角和折射率之间满足折射定律，即$\frac{sin⁡(θ_1)}{sin⁡(θ_2)} = \frac{v_1}{v_2}$。

其中，$θ_1$为入射角，$θ_2$为折射角，$v_1$为入射介质的光速，$v_2$为折射介质的光速。

3. 结论通过本实验，我们验证了电磁波的反射定律和折射定律。

电磁场与波实验报告

电磁场与波实验报告电磁场与波实验报告引言：电磁场与波是物理学中重要的研究对象，对于我们理解光、电、磁等现象具有重要意义。

为了更好地探究电磁场与波的性质，我们进行了一系列实验，下面将对实验过程和结果进行详细报告。

实验一：电磁感应现象实验目的：通过实验观察电磁感应现象，验证法拉第电磁感应定律。

实验装置：实验装置由一根导线、一个磁铁和一个电流表组成。

实验步骤：1. 将导线绕在一个纸芯上，形成一个线圈。

2. 将磁铁靠近线圈，观察电流表的指示情况。

实验结果：当磁铁靠近线圈时，电流表指针发生偏转，表明在导线中产生了电流。

当磁铁远离线圈时，电流方向相反。

这一现象验证了法拉第电磁感应定律，即磁场的变化会引起导线中的电流。

实验二：电磁波的传播实验目的：通过实验观察电磁波的传播特性，验证电磁波的存在。

实验装置：实验装置由一个发射器和一个接收器组成。

实验步骤：1. 将发射器放置在一定距离内，接通电源。

2. 在接收器处设置一个示波器，调节示波器的参数。

3. 观察示波器上的波形变化。

实验结果：当发射器工作时，示波器上出现了一定频率的波形。

通过调节示波器参数，我们可以观察到电磁波的传播特性，包括波长、频率等。

这一实验结果验证了电磁波的存在，并且进一步揭示了电磁波的传播特性。

实验三：电磁波的干涉实验目的：通过实验观察电磁波的干涉现象，验证电磁波的波动性质。

实验装置：实验装置由一个光源、一个狭缝、一个屏幕和一个检测器组成。

实验步骤：1. 将光源置于一定位置，使其照射到狭缝上。

2. 在屏幕上观察到干涉条纹的出现。

3. 使用检测器测量干涉条纹的强度。

实验结果：在屏幕上观察到了明暗相间的干涉条纹，这表明电磁波具有波动性质。

通过检测器的测量，我们可以进一步研究干涉条纹的强度分布规律。

这一实验结果验证了电磁波的波动性质，并且揭示了电磁波的干涉现象。

结论：通过以上实验，我们验证了电磁感应定律、电磁波的存在以及电磁波的波动性质。

电磁场与波是物理学中重要的研究对象，对于我们理解光、电、磁等现象具有重要意义。

验证电磁波的反射和折射定律

国际教育学院实验报告（操作性实验）课程名称：电磁场与电磁波实验题目：验证电磁波的反射和折射定律指导教师：- 班级：- 学号：- 学生姓名：-一、实验目的和任务研究电磁波在良好导体表面上的反射。

研究电磁波在良好介质表面上的反射和折射。

研究电磁波全反射和全反射的条件。

二、实验仪器及器件分度转台1台，喇叭天线1对，三厘米固态信号发生器1台，晶体检波器1个，可变衰减器1个，读数机构1个，微安表1个，玻璃板一块。

三、实验内容及原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，本处以一块大的玻璃板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此玻璃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。

电磁波斜投射到不同介质分布面上的反射和折射，为讨论和分析问题简便，下面所提到的电磁波均指均匀平面电磁波，如图 1 所示。

在煤质分布面上有一平行极化波，以入射角斜投射时，入射波、反射波和折射波的电磁场可用下列公式表示：入射波场222(xcos xsin )20221(sin cos )e j x z E E a a βθθθθ--+=+成绩111(xcos xsin )0111j y E H e a βθθη--+=折射波场222(xcos xsin )20221(sin cos )e j x z E E a a βθθθθ--+=+222(xcos xsin )0222j y E H e a βθθη--+=以上各式中1η、2η分别表示波在两种媒质中的波阻抗。

由边界条件可知，在分界面上x = 0 处，有*1212,t t t t E E H H ==。

同时，三种波在分界面处必须以同一速度向Z 方向传播，即它们的波因子必须相等，则有： *1111sin sin βθβθ= 1122sin sin βθβθ= 由此得：12θθ=上式表明，媒质分界面上反射角等于入射角，即反射定律。

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。
三、实验步骤
1、连接仪器按下图连接仪器。
2、校正仪器使两喇叭口面互成 90 度。
3、固定半透射板半透射板与两喇叭轴线互成 45 度。
4、固定反射板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。
二实验原理
待测介质板
A(固定反射板)
发射喇叭
半透射板
接收喇叭
B(可移反射板)
图 4.1 介质参数测量原理图在上一个实验的基础上，在固定反射板前放一块待测介质板，其相对介电
常数为 r ，厚度为 d，这样固定反射板的电磁波的波程差将会增加，为了得到新
的极小点位置，必需将可移动反射板向右移 l ，待测介质板的相对介电常数 r 与
（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。
5、调节衰减器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。

电磁场与电磁波实验报告

电磁场与电磁波实验报告班级：学号：姓名：实验一：验证电磁波的反射和折射定律1学时1、实验目的验证电磁波在媒质中传播遵循反射定理及折射定律;1研究电磁波在良好导体表面上的全反射;2研究电磁波在良好介质表面上的反射和折射;3研究电磁波全反射和全折射的条件;2、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;3、实验结果：图1.1 电磁波在介质板上的折射图1.2 电磁波在良导体板上的反射实验二：电磁波的单缝衍射实验、双缝干涉实验;1、实验目的1研究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不是均匀的,中央最强；2研究当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上,则每一条狭缝就是次级波波源;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;2、实验原理单缝衍射实验原理见下图 5：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;在缝后面将出现的衍射波强度不是均匀的,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λ是波长,λ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,直至一级极大值,角度为：图 5 单缝衍射实验原理图如图 8：当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上时,则每一条狭缝就是次级波波源,由于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;当然电磁波通过每个缝也有狭缝现象;因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果;为了只研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果,令双缝的缝宽α接近入,例如：,这时单缝的一级极小接近53°;因此取较大的b,则干涉强受单缝衍射影响大;干涉加强的角度为：干涉减弱的角度为：3、实验结果图2.1 单缝衍射的I-α曲线图2.2双缝干涉的I-α曲线实验三：布朗格衍射的实验1、实验目的本实验是仿造X射线入射真实晶体发生衍射的基本原理,人为的制作了一个方形点阵的模拟晶体,以微波代替X射线,使微波向模拟晶体入射,观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件;这个条件就是布拉格方程;1掌握100面,110面点阵的反射波产生干涉的条件,得出布拉格方程;2了解直线极化和圆极化波特性参数的测试方法;2、实验原理任何的真实晶体,都具有自然外形和各向异性的性质,这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关;晶体内的离子、原子或分子占据着点阵的结构, 两相邻结点的距离叫晶体的晶格常数;真实晶体的晶格常数约在10−8厘米的数量级,X 射线的波长与晶体的常数属于同一数量级,实际上晶体是起着衍射光栅的作用,因此可以利用 X 射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列,以达到对晶体结构得了解;本实验是仿造 X 射线入射真实晶体发生衍射的基本原理,人为的制作了一个方形点阵的模拟晶体,以微波代替 X 射线,使微波向模拟晶体入射,观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件,这个条件就是布拉格方程;它是这样说的,当波长为入的平面波射到间距为α的晶面上,入射角为Θ°,当满足条件时n为整数发生衍射;衍射线在所考虑的晶面反射线方向;在布拉格衍射实验中采用入射线与晶面的夹角即通称的入射角,是为了在实验时方便,因为当被研究晶面的法线与分光仪上度盘的 0 度刻度一致时,入射线与反射线的方向在度盘上有相同的示数,不容易搞错,操作方便;3、实验结果图3.1 布拉格衍射I-θ关系曲线由实验数据可得,两侧发生衍射的角度大约在34°和65°附近;根据布拉格方程nλ=2aCOSθ,将λ=32mm,a=40mm代入得：当n=1时,θ=66.42°；当n=2时,θ=36.87°.实验测得数据与理论计算值比较接近,可验证布拉格方程;69°附近产生的峰值可能是由其他实验组影响造成的,不计入考虑;实验四：均匀无损耗媒质参量的测量2学时1、实验目的了解电磁波在真空中传播特性和相干原理;1在学习均匀平面电磁波的基础上,观察电磁波传播特性,E、H、S互相垂直;2推导相干波理论数学模型,自行调节测量仪器,测量基本参量;3测定自由空间内电磁波波长λ、频率f,并确定电磁波的相位常数β和波速υη的测量;4了解电磁波的其他参量,如波阻抗5利用相干波接点位移法推导测量均匀无损耗媒质参量的ε和μ的数学模型6了解均匀无损耗媒质参量λ、β、的差别7熟悉均匀无损耗媒质分界面对电磁波的反射和折射的特性;2、实验原理迈克尔逊干涉试验的基本原理见下图 13 所示：在平面波前进的方向上放置一个成45°的半透射板,由于该板的作用,将入射波分成两束波：一束由于反射向 A 方向传播；另一束透过半透射板向B 方向传播;由于A﹑B 处全反射板的作用,两列波就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且振动方向一致的两个波;如果这两个波的位相差为2π的整数倍,则干涉加强；当相位差为π的奇数倍则干涉减弱;因此在 A 处放一固定板,让 B 处的反射板移动,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λ⁄2的距离,因此有这个距离就可求得平面波的波长;3、实验结果()()mm 32.341-443.5-91.5621n 0L -3L 2=⨯=-⨯=λ实验五：利用微波衰减测量湿度、厚度2学时1、实验目的学习介质特性参量：相移常数和衰减常数的测量方法,自行推导出介质厚度和湿度的数学模型,设计实验方法;1了解被测量的物质所用波为TEM 波,TEM 波产生的条件; 2相移常数和衰减常数测量方法; 3湿度、厚度测量方法 4信号处理方法 2、实验原理同迈克尔干涉实验原理 3、实验结果491.5602.5592.4067.4172.2357.2643.532.13-+-+-+-=91.2=n33221100L L L L L L L L L -'+-'+-'+-'=∆()()mm80.271-432.13-2.05521n 0-32ˊ=⨯=-''⨯'L L λ()d L /1/∆+= λλ()d /91.21/32.3480.27+=mmd 6.12≈。

电磁场与电磁波实验报告

电磁场与电磁波实验报告
实验目的：通过实验探究电磁场和电磁波的相关性质，加深对电磁
学原理的理解，掌握相关实验操作技巧。

一、实验仪器与材料
本次实验所用仪器设备包括：
1. 电磁场产生装置；
2. 电场仪表；
3. 磁场仪表；
4. 信号发生器；
5. 示波器等。

二、实验步骤
1. 观察并记录电磁场产生装置的工作原理，了解电磁场的形成过程；
2. 利用电场仪表和磁场仪表分别测量电磁场的电场分量和磁场分量，并记录实验数据；
3. 通过调节信号发生器的频率和幅度，产生不同频率的电磁波，并
利用示波器观察并记录波形；
4. 将电磁场和电磁波的实验数据整理，形成图表和曲线。

三、实验结果与分析
根据实验数据，我们可以观察到电磁场和电磁波在不同频率下的表现。

电磁场的电场分量和磁场分量呈现出明显的变化规律，频率越高，波动频率越密集；而电磁波的波形随着频率的增加呈现出不同的特征，频率在一定范围内变化会引起频率响应的变化。

四、结论与思考
通过本次实验，我们深入了解了电磁场和电磁波的相关特性，了解
到电磁场和电磁波在不同频率下的表现差异。

同时，我们也发现了实
验过程中需要注意的细节问题，如仪器的校准和操作注意事项等。

通
过实验，我们不仅加深了对电磁学理论知识的理解，也提高了实验操
作的技巧和分析能力。

综上所述，电磁场与电磁波实验为我们提供了一个直观、具体的实
践平台，促进了电磁学知识的学习与应用，为我们日后的研究与工作
打下了坚实的基础。

电磁场与电磁波实验报告

显然只有��1 = ��2 时才有折射，即��1 = ��2 ，这是无意义的。当��2 具有一定厚度�� 。且 ��2 两侧同为空气，即��1 = ��2 。这时要实现全反射的传播，对��2 就有特殊要求。我们可利用传输线输入阻抗的概念和公式，得到��1 、��2 分界面上的输入阻抗： ��3 + ��2 tan(��2 ��) �� = ��2 ��2 + ��3 tan(��2 ��) 式中��1 = ��3，��2 =
上式表明，媒质分界面上反射角等于入射角，即反射定律。由此得： ��2 = ��1 ��0 ��1 ��2 ��1 ��1 = √ ��1 = ��1 = √ ��1 ��2 ��0 ��2 ��1 ��2
实验一：验证电磁波的反射和折射定律 ��2 = ��02 (��2 + ��2 )�� −��2 (−��2 +��2 ) ��02 −�� (−�� +�� ) 2 2 ��2 = �� 2 ��2 以上各式中��1 、��2 分别表示波在两种媒质中的波阻抗。由边界条件可知，在分界面上 �� = 0处，有��1�� = ��2�� ，��1�� = ��2�� 。同时，三种波在分界面处必须以同一速度向��方向传播，即它们的波因子必须相等，则有：

电磁场与电磁波实验报告2

电磁场与电磁波实验报告设入射波为，当入射波以入射角向介质板斜投射时，则在φj i i e E E -=01θ分界面上产生反射波和折射波。

设介质板的反射系数为r E t E 介质板的折射系数为，由介质板进入空气的折射系数为0T这里；；()13112r r r L L L ββφ=+=()()231322222L L L L L L r r r r βββφ=+∆+=+=其中。

12L L L -=∆又因为为定值，则随可动板位移而变化。

当移动值，使有零1L 2L 2r P L ∆3r P 指示输出时，必有与反相。

故可采用改变的位置，使输出最大1r E 2r E 2r P 3r P 或零指示重复出现。

从而测出电磁波的波长和相位常数。

下面用数学式λβ来表达测定波长的关系式。

在处的相干波合成为3r P ()210021φφj j i c r r r e e E T RT E E E --+-=+=或写成（1-2）()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∆Φ-=200212cos 2φφj i c r eE T RT E 式中L∆=-=∆Φβφφ221为了测量准确，一般采用零指示法，即3r P 02cos =∆φ或，n=0,1,2......π)12(+=∆Φn 这里n 表示相干波合成驻波场的波节点（）数。

同时，除n=0以外的n 0=r E 值，又表示相干波合成驻波的半波长数。

故把n=0时驻波节点为参考0=r E 节点的位置0L 又因（1-3）L∆⎪⎭⎫⎝⎛=∆λπφ22故()Ln ∆⎪⎭⎫⎝⎛=+λππ2212或(1-4)λ)12(4+=∆n L 由（1-4）式可知，只要确定驻波节点位置及波节数，就可以确定波长的值。

当n=0的节点处作为第一个波节点，对其他N 值则有：0L n=1， ,对应第二个波节点，或第一个半波长数。

()λ24401=-=∆L L L n=1，,对应第三个波节点，或第二个半波长数。

()λ24412=-=∆L L L三、实验步骤读数机构上得到所有节点位置，并记录。

电磁波的反射实验报告

电磁波的反射实验报告电磁波的反射实验报告引言：电磁波是一种能量传播的方式，它在我们日常生活中无处不在。

为了更好地理解电磁波的特性，我们进行了一项关于电磁波反射的实验。

本报告将详细介绍实验的过程、结果和分析。

实验目的：本次实验的目的是研究电磁波在不同介质中的反射特性。

通过测量反射角和入射角的关系，探究电磁波在不同介质界面上的反射规律。

实验材料与方法：我们使用了一台微波发生器、一块金属板、一块玻璃板和一块塑料板作为实验材料。

实验步骤如下：1. 将金属板、玻璃板和塑料板依次放置在水平桌面上。

2. 将微波发生器的辐射口对准金属板，调整发射频率为固定值。

3. 使用一个可调节的支架将微波发生器固定在一定高度上，使其发射的电磁波垂直入射到金属板上。

4. 在金属板上设置一个可移动的探测器，用于测量反射角。

5. 重复以上步骤，将探测器分别放置在玻璃板和塑料板上，记录不同介质中的反射角度。

实验结果与分析：通过实验，我们得到了以下结果：1. 在金属板上，电磁波发生了完全的反射，即反射角等于入射角。

2. 在玻璃板上，电磁波发生了部分反射和折射。

我们观察到反射角小于入射角，而折射角则大于反射角。

3. 在塑料板上，电磁波同样发生了部分反射和折射。

与玻璃板相比，我们发现反射角更小，折射角更大。

这些实验结果可以通过电磁波在不同介质中传播的特性来解释。

电磁波在金属板上的反射是由于金属的导电性能，使得电磁波无法穿透并被完全反射。

而在玻璃板和塑料板上，电磁波的反射和折射是由于介质的光密度不同导致的。

光密度越大，电磁波的传播速度越慢，反射角度就越小，折射角度就越大。

结论：通过这次实验，我们深入了解了电磁波在不同介质中的反射特性。

实验结果表明，电磁波在金属板上发生完全反射，而在玻璃板和塑料板上发生部分反射和折射。

这些现象可以通过介质的光密度和导电性来解释。

这个实验对于我们理解电磁波的传播规律和应用具有重要意义。

进一步研究：在今后的研究中，我们可以进一步探究不同介质中电磁波的反射和折射规律。

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