微波光学实验报告
微波光学实验 实验报告
近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间：2009 年11 月23 日，第十三周，周一，第5-8 节实验者：班级材料0705 学号200767025 姓名童凌炜同组者：班级材料0705 学号200767007 姓名车宏龙实验地点：综合楼503实验条件：室内温度℃，相对湿度%，室内气压实验题目：微波光学实验实验仪器：（注明规格和型号）微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板实验目的：1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验.2.验证反射规律3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长4.测量并验证单缝衍射的规律5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数实验原理简述：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.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。
3.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。
4. 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=2dsin θ,当满足2dsin θ=K λ,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,才会产生极大衍射实验步骤简述： 1. 反射实验1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置.1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上,1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度.1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录.2. 迈克尔孙干涉实验2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜.2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置.2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值.3. 单缝衍射实验3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直,3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.由于本实验的单缝衍射版的最小值,衍射角度不能过大,同时考虑到第一级衍射极大值的强度比中央极大值的强度弱很多,隐刺将本实验分成两段,第一段从-30°~30°,第二段从30°~50°.3.3 画出两段的I-φ试验曲线图,根据微波波长和缝宽,算出第一级极小和一级极大的衍射角与曲线上求得的结果进行比较4.微波布拉格衍射实验4.1 用微波代替X射线验证布拉格公式,必须制作一个模拟晶体,使晶格常熟略大于微波波长.模拟晶体是由直径10mm的金属球做成的立方晶体模型,相邻球距为40mm,这些金属球就相当于晶体点阵中的粒子,实验时,将模拟晶体放在分度小平台上.4.2 首先令分度小平台指示在0°位置,这样晶体(100)面与发射臂平行,固定臂指针指示的是入射角;活动臂指针指示的是经晶体(100)面反射的微波的反射角.4.3 转动分度小平台,改变微波的掠射角,掠射角的测量范围15°~35°,45°~60°,保证散射角与掠射角相等,分度小平台每次转动1°,读取接收检波电流I值,再绘出I-θ曲线图.从实验曲线上求出极大值θ角大小,然后与理论公式计算出来的衍射角相比较(取K=1,d=40mm,λ=32.02mm),计算其偏离程度,并分析其原因原始数据、数据处理及误差计算：从上面的实验数据看出，微波的入射角θin和反射角θout在误差允许的范围内可认为是相等的，少数的偏差可能是由于微波易受外界干扰所致。
微波光学实验
固定反射板 M1
）时，两束
半透射板 M2 发射喇叭 可移动反射板 接收喇叭
波干涉加强，得到各级波强极大值；同理，当 Δ （ ） 时，两
束波干涉减弱，得到各级波强极小值。移动 M2 距 离 L 后， 两束波的波程差改变 2L。 如果从极小值位 置开始移动，使接收喇叭收到 N 个波强极小值， 读出 M2 移动的总距离 L，则有 λ 所以有
,
图4 双缝干涉I-θ曲线
图 4 所代表的双缝干涉曲线中出现 5 个光强极大值。分析图像发现， 、 所对 应峰值左右不对称；同时， 对应峰值右侧有一个小的突起，与理论曲线略有偏差。 其原因是双缝干涉板与发射喇叭的中心线没有完全垂直，从而导致极大值的强度分布向 方位偏移。 、 、 、 分别对应的干涉极小值校对为 而根据干涉相长公式 λ 求得 、 、 、 对应标准角度为 、 、 、 实验测得干涉极大值角度为 、 、 、 0%、0%、3.35%。 以及干涉相消公式 λ 、 、 、 对应标准角度为 、 4 、 、 、 、 、
微波光学实验
物理 0802 朱少奇 物理 0802 刘勇 2010/11/22
40861042 40861045
微波光学实验
一，实验目的 学习一种测量微波波长的方法； 观察微波的衍射现象并进行定量测量； 测量微波的布拉格衍射强度分布。 二，实验原理 微波是指真空中波长在 1mm 到 1m 范围的电磁波， 其对应频率范围在 之间。波动光学的定律也是电磁波共同遵守的定律，用波长较长的 电磁波同样能够进行波 动光学中的各种实验，如衍射、干涉之类的。而且由于微波波长远大于光波波长，因而实验 所用器材可以做得很大，从而实现向更加的直观，同时不必要求黑暗条件。 A 用微波分光仪测量微波波长 使用迈克尔逊干涉仪来测量微波波长， 其原理 图如右所示， 反射和透射的波到达接收喇叭是会产 生一定的波程差Δ ，且当 Δ λ （
微波光学实验报告
微波光学实验报告实验名称：微波光学实验实验目的：1. 了解微波的基本原理和特性；2. 学习和熟悉微波信号的调制和解调技术；3. 掌握微波信号的传输和放大技术；4. 学习和理解微波天线的工作原理和性能。
实验器材：1. 微波信号发生器；2. 微波放大器；3. 微波混频器；4. 微波频率计；5. 微波传输线；6. 微波天线。
实验原理：微波是指频率范围在300MHz至300GHz之间的电磁波。
与可见光相比，微波有较长的波长，能够穿透和传输更远的距离。
微波的调制和解调技术类似于射频信号的调制和解调技术，可以用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
微波信号的传输和放大技术则是为了保持信号的稳定性和增大信号的功率，以便用于远距离传输。
微波天线是用于接收和发射微波信号的装置，通过调节天线的形状和方向来实现对微波信号的接收和发射。
实验步骤：1. 连接微波发生器和微波放大器，调节微波发生器的频率和功率，观察微波放大器的输出；2. 连接微波发生器、微波放大器和微波混频器，调节微波发生器和微波混频器的频率和功率，观察微波混频器的输出；3. 使用微波频率计测量微波发生器、微波放大器和微波混频器的输出频率；4. 连接微波发生器、微波放大器和微波天线，调节微波发生器和微波天线的频率和功率，观察微波天线的工作状态。
实验结果：1. 测量微波发生器、微波放大器和微波混频器的输出频率，并记录测量值；2. 观察微波放大器和微波混频器的输出，记录输出功率；3. 观察微波天线的工作状态，记录接收和发射的微波信号的强度和方向。
实验结论：1. 微波信号的调制和解调技术能够实现对微波信号的传输和接收；2. 微波放大器可以增大微波信号的功率；3. 微波混频器可以将两个不同频率的微波信号混合，形成新的频率；4. 微波天线可以接收和发射微波信号，并调节信号的方向和强度。
微波光学实验报告
实验时间：2023年X月X日实验地点：微波光学实验室实验者：XXX一、实验目的1. 了解微波光学的基本原理和实验方法；2. 掌握微波分光仪的使用方法；3. 熟悉微波干涉现象，并验证干涉规律；4. 研究微波透镜的成像特性，分析其成像原理。
二、实验原理1. 微波光学是研究电磁波在传播过程中与物质相互作用规律的一门学科。
微波光学实验通常采用电磁波分光仪、透镜、波导等元件，研究微波的干涉、衍射、折射等现象。
2. 微波干涉现象是指两束相干微波相遇时，产生的加强或减弱现象。
实验中，利用微波分光仪产生两束相干微波，通过干涉条纹的观察和分析，验证干涉规律。
3. 微波透镜是一种利用电磁波聚焦原理制成的光学元件。
实验中，通过研究微波透镜的成像特性，分析其成像原理。
三、实验仪器与设备1. 微波分光仪：用于产生两束相干微波；2. 透镜：用于研究微波的成像特性；3. 波导：用于微波的传输；4. 紫外线灯：用于产生干涉条纹；5. 移动台：用于调节微波光路；6. 光电传感器：用于测量干涉条纹。
四、实验步骤1. 连接微波分光仪，设置实验参数，产生两束相干微波；2. 将微波分光仪输出的两束微波分别引入波导，使微波在波导中传播；3. 将波导输出端引入透镜，观察透镜成像特性；4. 通过移动台调节微波光路，观察并记录干涉条纹；5. 改变实验参数，分析微波干涉现象和透镜成像特性。
五、实验结果与分析1. 实验中观察到明显的干涉条纹，验证了微波干涉规律；2. 通过改变实验参数，观察到微波透镜的成像特性，分析其成像原理；3. 实验结果表明，微波透镜具有聚焦和成像功能，成像质量与透镜参数和微波光路有关。
六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了微波光学的基本原理和实验方法；2. 熟悉了微波分光仪的使用方法，验证了微波干涉规律；3. 研究了微波透镜的成像特性，分析了其成像原理。
七、实验讨论1. 实验过程中，微波光路调节较为困难，需要精确控制微波的传播路径；2. 实验结果受实验环境和仪器精度的影响较大，需要进一步提高实验精度；3. 未来可进一步研究微波光学在通信、雷达等领域的应用。
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ϕ=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ϕ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：λ=（69.337-4.170）
⨯2/4=32.58nm
由读数极大值测得的波长：λ=(61.353-11.596)
⨯2/3=33.17nm
求均值：λ=32.88nm 理论值; λ=33.3nm
相对误差：=
σ%100⨯-理
实
理λλλ=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°。
微波光学实验
实验1 微波光学实验微波一般指波长从mm m 1~1的电磁波，相应频率为Hz 118103~103⨯⨯。
在电磁波谱中，它介于无线电波和远红外光波之间。
由于微波频率高于无线电波，其振荡周期与电子管中的电子渡越时间相近，因此不能用普通的电子管、晶体管及L-C 振荡产生微波，而必须用电子流与谐振腔交换能量的办法设计产生微波的器件，如速调管、磁控管和行波管等微波电子管。
另外，由于频率高，若微波在导体中传播，必然有严重的趋肤效应和高频辐射，因此不可能用普通的两线式传输方式来传输微波能量，而必须采用特殊的传输方式──波导管（简称波导）。
处理微波问题的概念和方法也与低频电路不同，必须采用电磁场的概念和方法。
微波的波长很短，具有似光性，即具有直线传播和良好的反射性，可以将微波的能量集中在一个窄波束中，进行定向发射。
它可以穿越电离层向太空转播，这就为微波在雷达定位、宇宙通讯、射电天文等领域，提供了广泛的应用。
利用微波类似于光学的性质，可以作微波反射、透射、干涉、衍射、偏振等一系列类似于光学的实验，本实验作微波布拉格衍射和偏振实验。
【实验目的】（1）了解布拉格实验的基本原理。
学习X 射线晶体分析技术的基本知识。
熟悉微波类似于光的性质。
（2）观察电磁波的偏振现象，验证马吕斯定律。
【仪器用具】微波分光仪、模拟晶格。
【实验原理】一、微波布拉格衍射X 射线发现后的最初几年，由于找不到足够小的狭缝，人们还无法作衍射实验。
1912年，劳厄（Laue ）注意到晶体中的原子有规律的排列，他提出晶体可以作为X 射线衍射光栅。
这种想法很快被实验证实。
英国物理学家布拉格（Bragg ）父子作了大量X 射线晶体衍射实验工作，于1913年提出了X 射线晶体衍射的布拉格公式。
布拉格的工作解决了晶体结构的实验研究问题，开辟了一个至今仍有重要意义的技术领域──X 射线晶体结构分析。
在本实验中，我们将用微波摸拟X 射线，通过模拟晶体进行观察和研究。
微波光学实验实验报告
实验时间：2023年3月15日实验地点：微波光学实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解微波分光仪的结构、原理及操作方法。
2. 掌握微波干涉、衍射等光学现象的基本原理。
3. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。
4. 利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数。
二、实验原理1. 反射实验：当电磁波遇到反射板时，会发生反射现象。
反射角等于入射角，反射波与入射波同频率、同相位。
2. 单缝衍射实验：当电磁波通过一个狭缝时，会发生衍射现象。
衍射条纹间距与狭缝宽度、入射波波长有关。
3. 布拉格衍射实验：当微波入射到晶格结构中时，会发生布拉格衍射现象。
衍射角与晶格间距、入射波波长有关。
三、实验仪器1. 微波分光仪2. 反射用金属板3. 玻璃板4. 单缝衍射板5. 模拟晶体6. 频率计7. 光电探测器四、实验步骤1. 将微波分光仪连接好，打开电源，预热10分钟。
2. 将反射用金属板放置在分光仪的入射端，调整角度，观察反射现象，记录反射角度。
3. 将单缝衍射板放置在分光仪的入射端，调整狭缝宽度，观察衍射现象，记录衍射条纹间距。
4. 将模拟晶体放置在分光仪的入射端，调整入射角度，观察布拉格衍射现象，记录衍射角。
5. 使用频率计测量入射波频率，并记录数据。
6. 使用光电探测器测量衍射光强，并记录数据。
五、实验数据及结果分析1. 反射实验：入射角为θ1，反射角为θ2，θ1=θ2。
2. 单缝衍射实验：狭缝宽度为a，入射波波长为λ，衍射条纹间距为Δx，Δx=λa/d，其中d为狭缝间距。
3. 布拉格衍射实验：晶格间距为d，入射波波长为λ，衍射角为θ，θ=2arcsin(λ/2d)。
4. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。
六、实验总结本次实验成功完成了微波分光仪的使用、反射实验、单缝衍射实验以及布拉格衍射实验。
通过实验，我们了解了微波光学的基本原理，掌握了微波干涉、衍射等光学现象的基本规律，并验证了相关理论。
26实验二十六、微波光学实验
实验二十六微波光学实验（科-403）实验内容微波与可见光一样同属电磁波，不过波长较长：0.1mm-1m，本实验主要验证微波具有光波的性质，即直线传播、反射、折射、干涉等现象。
1、反射实验将金属板平面安装在支架上，金属板面法线与底座指示线方向一致（初始位置为0°）。
转动平台，改变入射微波的入射角，然后转动装有微波接收器的活动臂，并在液晶显示器上找到一最大值，测出此时的反射角。
如果此时电表显示太大或者太小，调节发射波强度。
测量要求入射角在30°至65°之间。
2、单缝衍射调整单缝衍射板的缝宽（约2厘米），将单缝衍射板安装在底座上，使衍射板与微波入射方向垂直。
调整信号使接收器电表显示接近满度，然后在单缝的两侧，每改变衍射角2°读取一次电表的读数。
3、双缝干涉调整双缝干涉板的缝宽（约2厘米），将双缝干涉板安装在底座上，使干涉板与微波入射方向垂直。
调整信号使接收器电表显示接近满度，然后在双缝的两侧，每改变衍射角1°读取一次电表的读数。
4、偏振实验调整微波发射器与接收器喇叭口至互相平行且共轴正对，取下平台上所有物品。
调整信号使接收器电表指示接近满度，然后旋转接收器喇叭口，使接收器与发射器产生相对偏转，每隔5°记录电表读数，直至90°，验证马吕斯定律。
5、迈克尔逊干涉按教材P.241图4所示放置半透板以及反射板。
转动移动反射板下的读数手柄改变反射板位置，观察微波接收器电表，当显示各极小值时，记录移动板的位置，计算反射板改变的距离⊿L，求出微波的波长λ。
6、布拉格衍射两个喇叭口的位置同反射实验。
模拟晶体点阵的金属球点阵插在专用支架的中心孔上。
使晶面法线正对小平台的零刻度线，入射角取30°到60°之间，寻找一级衍射最大的角度位置，通过衍射角计算金属球点阵的间距。
实验14 微波光学
实验14 微波光学实验微波在科学研究、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。
微波和光都是电磁波，都具有波动这一共性。
都能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
因此用微波作波动实验与用光作波动实验所说明的波动现象及规律时一致的。
由于微波的波长比光波的波长在数量级上相差一万倍左右，因此用微波来做波动实验比光学实验更直观，方便和安全。
比如在验证晶格的组成特征时，布喇格衍射就非常的形象和直观。
通过本系统所提供的以下实验内容，可以加深对微波及微波系统的理解，特别是微波的波动这一特性。
【实验目的】1. 了解微波光学系统实验的仪器和组件的工作原理，掌握其使用的一般方法。
2. 了解迈克尔逊干涉仪工作原理，测量并计算微波波长。
3. 了解劳埃德镜原理，并用劳埃德镜测微波波长。
4. 了解法布里-贝罗干涉仪原理，测量并计算微波波长。
5. 了解布喇格衍射实验原理，并测量立方晶格内晶面间距。
【仪器用具】ZKY-WB微波光学实验仪。
【仪器介绍】1．仪器组成微波信号源输出频率10.545GHz，波长2.84459cm，功率15mW，频率稳定度可达5×10-5，幅度稳定度：10-2。
这种微波源相当于光学实验中的单色光束。
发射器组件组成部分：缆腔换能器，谐振腔，隔离器，衰减器，喇叭天线及支架。
将电缆中的微波电流信号转换为空中的电磁场信号。
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20。
，E面16。
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振方向是水平的。
接收器组件组成部分：喇叭天线，检波器，支架、放大器和电流表。
检波器将微波信号变为直流或低频信号。
放大器分三个档位，分别为×1倍档、×10倍档和×50倍档，可根据实验需要来调节放大器倍数，以得到合适的电流表读数。
中心平台测试部件的载物台和角度计。
微波光学实验报告
微波光学实验报告微波光学实验报告引言：微波光学是研究微波在物质中的传播和相互作用的学科。
通过实验，我们可以深入了解微波在不同材料中的行为，探索微波的传播规律和相互作用机制。
本实验旨在通过一系列实验，探索微波在不同介质中的传播特性和衍射现象。
实验一：微波在不同介质中的传播特性我们首先进行了一项实验，研究微波在不同介质中的传播特性。
我们准备了几个不同介质的样品，包括空气、水和玻璃。
我们将微波源放置在一个固定的位置，然后在不同介质中测量微波的传播速度。
实验结果显示，在空气中，微波的传播速度最快；而在水和玻璃中，微波的传播速度较慢。
这说明微波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关。
实验二：微波的衍射现象接下来，我们进行了微波的衍射实验。
我们使用了一块有孔的金属板作为衍射物，将微波源放置在一定距离外的位置，并在屏幕上观察到达的微波图案。
实验结果显示，当微波通过孔洞时，会发生衍射现象，形成一系列明暗相间的条纹。
这是因为微波在通过孔洞时会发生弯曲和扩散，导致波前的干涉和相消干涉。
通过观察衍射图案，我们可以了解微波的传播特性和波动性质。
实验三：微波与介质的相互作用最后，我们进行了微波与介质的相互作用实验。
我们选择了一块金属板和一块塑料板作为样品，将它们分别放置在微波源的前方，并测量微波通过样品后的强度变化。
实验结果显示，金属板会完全反射微波，导致后方几乎没有微波信号；而塑料板则会部分吸收微波，导致后方微波的强度减弱。
这表明微波与不同材料之间存在着不同的相互作用机制，这对于微波的应用具有重要意义。
结论：通过以上实验，我们深入了解了微波在不同介质中的传播特性和相互作用机制。
微波光学的研究对于无线通信、雷达技术等领域具有重要意义。
通过进一步的研究和实验，我们可以进一步探索微波的性质和应用，为相关领域的发展做出贡献。
总结：微波光学实验是研究微波在物质中传播和相互作用的重要手段。
通过实验，我们可以了解微波在不同介质中的传播特性、衍射现象和与介质的相互作用。
微波的光学特性实验
微波的光学特性实验微波的光学特性实验2014级光电信息科学与工程李盼园摘要微波是一种特定波段的电磁波，其波长范围为1mm~1m。
它存在明显的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。
本实验主要对微波的单缝衍射、双缝干涉及布拉格衍射现象进行验证讨论。
关键词微波、布拉格衍射、光学特性。
实验目的1.了解微波的原理及实验装置2.认识微波的光学特性及测量方法3.明确布拉格公式的解释以及用微波实验系统验证该公式。
实验原理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），因此要微波进行波动实验比光学实验更直观，安全。
１.微波的单缝衍射λ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。
缝后出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。
在中央两侧的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a *sin 1λϕ-=，其中是λ波长，a 是狭缝宽度。
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：)43.1(sin 1a λϕ-= 。
如图２－１。
图２－１２.微波的双缝干涉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。
当然，光通过每个缝也有衍射现象。
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，实验中令缝宽a 接近λ。
干涉加强的角度为)*(sin 1b a K +=-λϕ，其中K=1，2，...，干涉减弱角度为：)*212(sin 1ba K ++=-λϕ ，其 中K=0，1，2，...。
实验仪器布置与图2相同，只是将单缝换成双缝。
原理图如下２－２：图２－２３.微波的布拉格衍射晶体内的离子、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，约在10-8 cm 的数量级。
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c os2α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。
绿色能源-微波光学实验
微波光学实验1.系统的初步认识实验步骤：1. 将发射器和接收器分别安置在固定臂和活动臂上，发射器和接收器的喇叭口正对，宽边与地面平行，活动臂刻线与180°对齐，打开电源开关。
2. 调节发射器和接收器之间的距离，将电流表上的档位开关置于“×0.1”档，调节发射器上的衰减器强弱旋钮。
3. 将接收器沿着活动臂缓慢向右移动30cm，每隔1cm 观察并记录对应电流表上的数值，记录数据4. 松开接收器上面的手动螺栓，慢慢转动接收器，同时观察电流表上读数的变化，记录数据。
数据处理根据实验数据作图根据图像可看出，微波强度随距离增加衰减，但有一定波动。
发射器与接收器间距为半波长整数倍时形成驻波，微波强度加强。
强度随接受角度增加也有衰减而不是迅速减小，因为微波波长较长，在实验条件的尺度下有明显的衍射现象。
由实验数据可得，每两个极大值间距∆x =Δx i81=3.0+3.0+4.0+3.0+3.0+4.0+3.0+3.08=3.25cm微波波长λ=2∗∆x =2∗3.25=6.5cm1.反射实验步骤：1. 将发射器和接收器分别安置在固定臂和活动臂上，喇叭宽边水平。
调节发射器与接收器距离，打开电源，调节微波强弱，使电流表的读数适中。
2. 取不同入射角，逆时针转动活动支架找到对应的反射角，记录数据，比较入射角和反射角之间的关系。
2.折射实验步骤：1. 将发射器和接收器分别安置在固定臂和活动臂上，喇叭宽边水平。
调整发射器与接收器距离，打开电源，电流表置于“×1”档，调节微波强弱，使电流表的读数适中。
2. 棱镜一直角边正对发射器，绕中心轴缓慢转动活动支架，读出电流表读数最大时活动支架对应的角度，并通过微波折射路线计算折射角，记录实验数据3. 设空气的折射率为1，根据折射定律，计算塑料棱镜的折射率。
数据分析：1122n=sinθ1sinθ2=sin47.8sin30.0=1.483.偏振实验步骤：1. 将发射器和接收器分别安置在固定臂和活动臂上，喇叭宽边水平，活动臂刻线与180°对齐。
微波光学实验
2. 微波的单缝衍射实验
当微波入射到宽度和其波长可 比拟的一个狭缝时， 会发生如光波 一般的衍射现象。 在狭缝后面的衍 射屏上出现衍射波强度并不均匀， 中央最强且最宽， 从中央向两边微 波衍射强度迅速减小。 由于与光的 单缝衍射一样，这里给出实验光路 图 2.1
图如图 2.1 所示，与狭缝 E 垂直的衍射光速汇聚于屏上 P0 处，是中央明纹的中 心，光强最大，设为 I 0 ，与光轴方向成 角的衍射光束汇聚于 Pk 处，Pk 的光强 由计算可得
（1） 射到反射板上的波都反射了吗？不同的入射角是反射信号是不是一样的？
（2）读数达到最大时的角度我们认为是反射角。但是你能解释为什么有些波反 射到不同的角度吗？
2.微波的单缝衍射 （1）调整单缝衍射板的缝宽，安装该板到支座上，使单缝衍射板和发射喇叭保
持垂直。 （2） 在衍射角 0 度的两侧， 每改变 2 度读取一次液晶显示器读数， 并记录下来。 （3）根据记录数据，画出单缝衍射强度与衍射角度的关系曲线。 思考题
度的最小值，此时衍射角 满足
sin k k 1,2,3
（2.3）
③次极大的位置。除了主极大之外，两相邻暗纹之间都有一个次极大（中央条纹 以外的明纹） ，通过计算 tan ，可得各级次极大对应的衍射角 为
arcsin
2k 1 k ＝1， 2， 3
Ik I0
sin 2
2
=
sin
sin 2
（2.1）
2 式中 为单缝的宽度， 是微波的波长。式中
叫做单缝衍射因子，表征衍
射场内任一点微波相对强度的大小。 衍射图样中光强的极大值和极小值的位置，一定满足对式子（2.1）求一阶倒 数为零的那些点，即
微波光学实验
一、 实验目的（1） 采用迈克尔干涉仪原理测量微波波长（2） 观察微波的单、双缝衍射现象并进行 定量测量（3） 仿照X 射线晶体衍射，观察微波通过模拟晶体点阵的现象 （4）对微波的布拉格衍射进行定量测量二、 实验原理微波与光波同属于电磁波。
但是， 微 光，因此利用微波做实验时所用器件尺寸很大，从而使实验现象更为直观。
这也是微波光学实验的优点。
A 、用微波分光仪测量微波波长采用迈克耳逊干涉仪原理。
光路如图1,无线T 发出微波，经过半透射板分别射向 固定板和 可移动板，全反射后又射向接收喇叭D 产 生波的干涉。
当 时，干涉减弱，极小。
将 移动L 时，波程差改变2L 。
若从某一极 小位置处开始移动 ，使出现N 次极小时移 动了L ，则有即B 、微波的单缝衍射和双缝衍射单缝衍射的强度分布其中,a 为单缝宽， 为微波波长， 为衍射角。
C、微波的布拉格衍射（1）对于微波，可仿照X射线通过晶体的衍射现象，观察微博通过模拟晶体点阵的衍射现象，如图4，以（100）平面群为例，相邻两面上O点及Q点反射的反射波之间的波程差为,其中，d为晶面间距，为掠射角（入射波与晶面间的夹角）且时，两波同相，互相加强，。
由可知,即只有时才可产生衍射。
（2）对于同一个立方晶体中的不同平面群，当平面间距减小时，平面上衍射中心减少，衍射波强会减弱，如图5对应于反射波谱。
（3）对于立方晶系，晶面间距与密勒指数的关系为为晶胞边长由（一般取k=1）因此，已知某晶面群（hkl）在微波的一级衍射对应掠射角即可由公式推出所研究晶体的晶胞边长。
三、实验仪器微波分光仪，分束玻璃板，固定和移动反射板，单缝板，双缝板，模拟晶体四、实验步骤A、微波波长的测量①仪器布置如图1 所示，先使T、D轴线垂直。
半透板通过支架座放在刻度盘正中，并与T、D轴线成角。
读数测微机构固定在底座盘面上，再插上，使其法线与T轴线一致。
插上，使其法线与T轴线一致。
插上，使其法线与D轴线一致。
微波光学综合实验
微波光学综合实验【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。
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一套，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、读数机构等）。
微波光学实验系统装置如图1所示。
1．电池后盖 2.开关 3.接受部件 4.转动臂 5.筋骨装置 6.移动装置 7.圆形底盘8.机脚 9.x波段信号源 10.长支柱 11.紧固蝶形螺丝 12.信号源传输电缆 13.频率调节旋钮 14.功率调节旋钮 15.发射部件 16.发射喇叭 17.固定臂 18.载物圆台19.圆形支架 20.指针 21.短支柱 22接收喇叭 23.接收旋转部件 24.液晶显示器图1 微波光学实验系统装置【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。
微波光学实验报告
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------微波光学实验报告微波光学实验报告一、实验目的与实验仪器 1.实验目的（1）学习一种测量微波波长的方法。
（2）观察微波的衍射现象并进行定量测量。
（3）测量微波的布拉格衍射强度分布。
2.实验仪器微波分光仪、分束玻璃板、固定和移动反射板、单缝板、双缝板、模拟晶体等。
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）微波是一种波长处于 1mm~1m 之间的电磁波，范围为3×102~3×105MHz 之间。
微波也具有衍射、干涉等性质。
1.用微波分光仪（迈克尔逊干涉仪）测微波波长用迈克尔逊干涉仪测波长光路图如上。
设微波波长为λ，若经 M1 和 M2 反射的两束波波程差为Δ，则当满足Δ = kλ（k = ±1，±2，…）时，两束波干涉加强，得到各级极大值；当满足Δ =（k + ）λ（k = 0，±1，±2，…）时，两束波干涉减弱，得到各级极小值。
1/ 13将反射板 M2 沿着微波传播的方向移动 d，则波程差改变了 2d. 若从某一极小值开始移动可动反射板 M2，使接收喇叭收经过 N 个极小值信号，即电流示数出现 N 个极小值，读出 M2 移动的总距离 L，则有：2L = N·λ从而λ=由此可见，只要测定金属板位置的该变量L 和出现接收到信号幅度最小值的次数 N，可以求出微波波长。
2.微波的单缝衍射实验当微波入射到宽度和其波长差不多的一个狭缝时，会发生衍射现象。
在狭缝后面的衍射屏上出现衍射波强度不均匀，中央最强且最宽，从中央向两边微波衍射强度迅速减小。
当θ = 0 时，衍射波强度最大，为中央零级极大；其他次级强所在位置为：asinθ = ±（k + ）λ（k = 1，2，…）暗条纹位置为：asinθ = kλ （k = ±1，±2，…）式中 a 为单缝的宽度。
微波光学实验实验报告
近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间： 2009 年 11 月 23 日，第十三周，周一，第 5-8 节实验者：班级材料0705 学号 200767025 姓名童凌炜同组者：班级材料0705 学号 200767007 姓名车宏龙实验地点：综合楼 503实验条件：室内温度℃，相对湿度 %，室内气压实验题目：微波光学实验实验仪器：（注明规格和型号）微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板实验目的：1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验.2.验证反射规律3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长4.测量并验证单缝衍射的规律5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数实验原理简述：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.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。
3.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。
4.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,才会产生极大衍射实验步骤简述：1.反射实验1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置.1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度.1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上,1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度.1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录.2.迈克尔孙干涉实验2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜.2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置.2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值.3.单缝衍射实验3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直,3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.由于本实验的单缝衍射版的最小值,衍射角度不能过大,同时考虑到第一级衍射极大值的强度比中央极大值的强度弱很多,隐刺将本实验分成两段,第一段从-30°~30°,第二段从30°~50°.3.3 画出两段的I -φ试验曲线图,根据微波波长和缝宽,算出第一级极小和一级极大的衍射角与曲线上求得的结果进行比较4.微波布拉格衍射实验4.1 用微波代替X 射线验证布拉格公式,必须制作一个模拟晶体,使晶格常熟略大于微波波长.模拟晶体是由直径10mm 的金属球做成的立方晶体模型,相邻球距为40mm,这些金属球就相当于晶体点阵中的粒子,实验时,将模拟晶体放在分度小平台上.4.2 首先令分度小平台指示在0°位置,这样晶体(100)面与发射臂平行,固定臂指针指示的是入射角;活动臂指针指示的是经晶体(100)面反射的微波的反射角.4.3 转动分度小平台,改变微波的掠射角,掠射角的测量范围15°~35°,45°~60°,保证散射角与掠射角相等,分度小平台每次转动1°,读取接收检波电流I值,再绘出I-θ曲线图.从实验曲线上求出极大值θ角大小,然后与理论公式计算出来的衍射角相比较(取K=1,d=40mm,λ=32.02mm),计算其偏离程度,并分析其原因原始数据、数据处理及误差计算：1.反射实验数据从上面的实验数据看出，微波的入射角θin和反射角θout在误差允许的范围内可认为是相等的，少数的偏差可能是由于微波易受外界干扰所致。
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微波光学实验报告一、实验目的与实验仪器1.实验目的（1）学习一种测量微波波长的方法。
（2）观察微波的衍射现象并进行定量测量。
（3）测量微波的布拉格衍射强度分布。
2.实验仪器微波分光仪、分束玻璃板、固定和移动反射板、单缝板、双缝板、模拟晶体等。
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）微波是一种波长处于1mm~1m之间的电磁波，范围为3×102~3×105MHz之间。
微波也具有衍射、干涉等性质。
1.用微波分光仪（迈克尔逊干涉仪）测微波波长用迈克尔逊干涉仪测波长光路图如上。
设微波波长为λ，若经M1和M2反射的两束波波程差为Δ，则当满足Δ = kλ（k = ±1，±2，…）时，两束波干涉加强，得到各级极大值；当满足Δ = （k +）λ（k = 0，±1，±2，…）时，两束波干涉减弱，得到各级极小值。
将反射板M2沿着微波传播的方向移动d，则波程差改变了2d. 若从某一极小值开始移动可动反射板M2，使接收喇叭收经过N个极小值信号，即电流示数出现N个极小值，读出M2移动的总距离L，则有：2L = N·λ从而λ =由此可见，只要测定金属板位置的该变量L和出现接收到信号幅度最小值的次数N，可以求出微波波长。
2.微波的单缝衍射实验当微波入射到宽度和其波长差不多的一个狭缝时，会发生衍射现象。
在狭缝后面的衍射屏上出现衍射波强度不均匀，中央最强且最宽，从中央向两边微波衍射强度迅速减小。
当θ = 0时，衍射波强度最大，为中央零级极大；其他次级强所在位置为：asinθ = ±（k + ）λ（k = 1，2，…）暗条纹位置为：asinθ = kλ（k = ±1，±2，…）式中a为单缝的宽度。
因此可以画出单缝衍射的强度分布曲线如上图。
3.微波的双缝干射实验当微波入射到一块开有两个缝的铝板时，会发生衍射现象，两缝面内波是同相位的。
由惠更斯原理，来自两缝波面向同一方向传播的子波叠加决定该方向的强度。
强度极小所在位置（干涉相消）：dsinθ = （k + ）λ（k = 0，±1，±2，…）强度极大所在位置（干涉相长）：asinθ = kλ（k =0，±1，±2，…）4.微波的布拉格衍射晶体中的原子按一定规律形成高度规则的空间排列，称为晶格。
最简单的晶格为立方晶格，具有三维的空间点阵结构，它如同一个三维光栅。
晶体点阵中原子排列成许多具有不同取向的晶面，每个取向都由许多互相平行的晶面构成晶面族。
由于晶体面间距与X射线波长相当，因此晶体能对X射线产生衍射。
密勒指数的确定方法为：该晶面在坐标轴的截距分别为x，y，z，取其倒数，，的简单整数倍即为密勒指数（hkl）.布拉格认为，当散射方向满足“光学镜面反射”条件，即散射线、入射线、晶面法线共面，且在法线两侧，反射角等于入射角，各原子的散射波将具有相同的相位，因而干涉加强。
以（100）晶面族研究微波的衍射。
如图，当波束衍射到（100）晶面族上时，每个晶面将反射一部分，相邻两晶面波程差为：PQ + QR = 2dsinθ式中，θ为掠射角（布拉格角），2θ为衍射角，d为晶面间距，简单立方中，晶面间距d =当满足布拉格公式：2dsinθ= nλ（n = 0,1,2…）时，两波相干加强。
对应于n = 0,1,2，…，分别得到中央极大和一组次级大。
由布拉格公式可知，≤d是能产生衍射的条件。
布拉格公式是能产生衍射衍射的方向条件。
满足方向条件，还要满足强度条件才能产生衍射。
简单立方中没有能产生消光的晶面，但是对于不同的晶面，随着面间距的减小，平面上单位面积的衍射中心数减少，衍射波强度减弱。
三、实验步骤（要求与提示：限400字以内）1.测量微波波长使发射喇叭与接收喇叭轴线互相垂直，半透射玻璃板通过支架座放置在刻度盘正中，并与两喇叭轴线成45°角。
将读数测微机构通过螺丝固定在底座上，插上反射板M2和M1. （1）打开固态信号发生器，将面板按键置于“电压”和“等幅”位置，电压表指针指向10V 左右（满偏15V），按下“电流”指示，指针应为0，表明固态信号发生器正常。
再将固态源连线插入固态信号发生器“输出插孔”，此时微波从发射喇叭发出。
（2）转动测微机构手柄，使可移动反射板M2移动，观察接收部分微安表示数变化，如果超过100μA，则可调节接收喇叭后边的可变衰减器。
（3）调节M2，使其从测微机构一端移向另一端，从某一波强极小值开始，使微安表指针出现N次极小值，利用测微机构读出M2移动的总距离L，即可计算出微波波长。
2.单缝衍射实验（1）取下M1、M2、测微机构和半透射玻璃板，将接收喇叭调到180°位置。
（2）调整单缝的缝宽为a = 6.0cm，安装单缝板到支座上，使单缝板和发射喇叭保持垂直。
（3）从180°到120°转动接收喇叭，在始终不超过量程的前提下，每移动1°记录微安表2.单缝衍射曲线k -1 0 1 实际极大值角-45°0°47°理论极大值角-56°0°56°相对误差% % %k -1 0 1 实际极小值角-32°34°理论极小值角-33 35°相对误差% %3.双缝干射曲线k -2 -1 0 1 2 实际极大值角-38°-19°0°19°38°理论极大值角-37°-17°0°17°37°相对误差 2.7% 11.8% 0% 11.8% 2.7%2）干涉相消k -2 -1 0 1 2 实际极小值角-26°-11°10°28°理论极小值角-27°-9°9°27°相对误差 3.7% 22.2% 11.1% 3.7%4.布拉格衍射1）（100）晶面的布拉格衍射=4.0cmn 1 2实际布拉格角22°56°理论布拉格角24°56°相对误差8.3% 0%2）（110）晶面的布拉格衍射(110)晶面的间距d110=(4.0/)cmn 1实际布拉格角36°理论布拉格角36°相对误差0%五、分析讨论（提示：分析讨论不少于400字）1.在单缝衍射实验中，我们绘制出I-θ曲线，发现主极大缺失。
通过查阅相关文献，我发现衍射曲线是单缝和发射源前的矩形喇叭口2次衍射叠加的结果，且与数值模拟计算结果吻合相当好。
图1 缝宽 8 cm 的菲涅耳衍射理论曲线图2 喇叭口菲涅耳衍射理论曲线图3 缝宽 8 cm 的衍射曲线通过查阅文献，图1是缝宽为8cm时，利用实验数据和菲涅尔函数通过计算机模拟的理论衍射曲线，图2是将喇叭口作为单缝的衍射曲线，图3则是真实测量的衍射曲线。
.通过对比实验衍射曲线和理论衍射曲线发现，其实验衍射曲线的形状、极值的位置是理论曲线和喇叭口菲涅耳衍射理论曲线叠加而成，对应位置的极值叠加后恰好与实验曲线绝大部分吻合。
则我们可以知道微波分光计单缝衍射实验衍射图样是喇叭口衍射与单缝衍射共同作用的结果。
另外，观察实验衍射曲线发现，实验图形左右峰值不等，且图形都不对称，与理论结果有些误差。
通过模拟计算发现，主要是因为在缝的长宽一定情况下，喇叭口中心与单缝板中心不在同一水平直线上导致的。
实验中若能有效调整使其基本平行，则能减少实验误差。
进一步查阅相关文献发现，其他一些因素也会导致单缝衍射曲线形状及主极大的变化。
通过增加缝宽到6～9 cm，增强衍射强度；通过增加挡板面积，减小挡板外杂波对衍射图像干扰；通过改变单缝结构，减小单缝边缘对次波的影响采取上述措施可以得到与理论图样吻合很好的实验图样。
2. 在做( 100) 晶面的布拉格衍射实验时，我们观察到实验结果与布拉格方程计算的理论结果不符合的奇异峰，通过查阅文献，并根据实验结果对奇异峰产生的原因进行了分析。
由于喇叭发射的微波不是严格的平面波，产生布拉格衍射时存在一个临界掠射角。
掠射角小于临界角时，接收喇叭不但可以接收到晶面反射波，还可以接收到发射喇叭发射的微波，二者相干叠加而产生奇异峰。
从图中可以看出，在15°~60°测量范围内，共出现了3个波峰，分别是17°、22°、56°.根据布拉格方程2dsin θ= nλ( n=0，1，2，…)θ1 = arcsin(λ/2d) = 23.6°θ2= arcsin(2λ/2d) = 53.1°θ3 = arcsin(3λ/2d)由于sinθ= ≤ 1，即n ≤= = 2，则对于( 100) 面只能观测出两个衍射强度极大值。
相关文献分析认为，奇异峰的产生是由于发射喇叭有一定的张角，发出的波不是严格的平面波。
发生布拉格衍射时存在一个临界掠射角，当掠射角小于临界角时，接收喇叭不但可以接收到晶面反射波，还可以接收到发射喇叭发射的微波，二者相干叠加从而产生奇异峰。
临界掠射角的计算：θmin =实验中我们用的微波发射喇叭张角= 40°，故对应临界掠射角θmin=20°．在（110）晶面的衍射实验中，我们从25°开始测量，故没有出现奇异峰。
六、实验结论（1）本次实验没有大的偏差，所作图象和理论图像有些偏差，经过查找相关文献后也很好的解释了该现象。
（2）单双缝衍射中的畸变、台阶及凹陷现象，与实验仪器等因素相关.主要是由喇叭干扰引起的，所得数据与理论值很接近。
（3）布拉格（100)及（110)面的衍射实验中，所得角度与理论值偏差很小，很好的证明了布拉格公式理论的正确性与准确性。
七、原始数据（要求与提示：此处将原始数据拍成照片贴图即可）。