電磁場與電磁波實驗(文件)
【正文】 1≠ε2，μ1≠μ2，可以證明，垂直極化波無論是從光疏媒質(zhì)入射到光密媒質(zhì)，還是從光密媒質(zhì)入射到光疏媒質(zhì)，總有：cosθ≠ε2ε1(sinθ)2，即RN≠0所以不可能發(fā)生全折射。八、思考題在介質(zhì)板表面，斜投射垂直極化波時能否發(fā)生全折射，為什么？答：波入射到兩種媒質(zhì)的分界面上，反射系數(shù)Rn和折射系數(shù)Tn分別為：Rn=cosθε2ε1(sinθ)2cosθ+ε2ε1(sinθ)2 Tn=2cosθcosθ+ε2ε1(sinθ)2對于一般媒質(zhì)ε1≠ε2，μ1≠μ2，可以證明，垂直極化波無論是從光疏媒質(zhì)入射到光密媒質(zhì)，還是從光密媒質(zhì)入射到光疏媒質(zhì)，總有：cosθ≠ε2ε1(sinθ)2，即RN≠0所以不可能發(fā)生全折射。尤其在讀角度的時候，刻度線離儀器有一距離，容易產(chǎn)生偏差。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺改變?nèi)肷浣?，使E01=E02，同時得到斜入射時，反射波場強為零的入射角（可把接收天線轉(zhuǎn)到反射波方向驗證），這時θ1=θp，把測量數(shù)據(jù)填入表33中。改變?nèi)肷浣铅?，測在反射角θ1‘=θ1時的反射波場強E01’（仍用微安表指示的電流表示），把測試數(shù)據(jù)填入表31中。三、實驗內(nèi)容（1）測量電磁波入射到良導體表面的反射特性（2）觀察，測試介質(zhì)板上的反射與折射（3）測試平行極化波斜入射到介質(zhì)板上發(fā)生全折射時的布儒斯特叫（4）觀察垂直極化波斜入射到介質(zhì)板上是否發(fā)生全折射四、實驗步驟（1）調(diào)試試驗裝置：首先使兩個喇叭天線互相隊正，它們的軸線應(yīng)該在一條直線上，具體方法如下：旋轉(zhuǎn)工作平臺使00刻線與固定臂上的指針對正，再轉(zhuǎn)動活動臂使活動臂上的指針對正工作平臺上的1800刻線，然后鎖定活動臂。 行極化波斜入射到厚度為d的介質(zhì)板上，如圖31所示：當θ1=θp時，入射波在第一個界面上發(fā)生全折射，折射波入射在第二個界面上，仍然滿足(35)式中的條件發(fā)生全折射，在介質(zhì)板后面就可以接收到全部的入射信號。實驗三 電磁波反射、折射的研究一、實驗?zāi)康?。（2）有介質(zhì)板的情況下，第一組的數(shù)據(jù)讀不出來，所以第一組的數(shù)據(jù)缺失，只用了二，三，四組的數(shù)據(jù)六、誤差分析由以上計算可得，計算的結(jié)果與理論值有一定偏差，但是誤差還在誤差允許范圍內(nèi)，所以屬于正常誤差，誤差產(chǎn)生原因由以下幾點：1. 整體機械調(diào)整時，都是用人眼來確定是否水平，是否垂直，喇叭的調(diào)整也不精準，不能保證完全平行極化或垂直極化，所以產(chǎn)生了誤差2. 用相干波測波長的裝置讀數(shù)時，微安表刻度有限，底座上的角度刻度表也精度有限3. 讀數(shù)的時候，人眼讀書也會存在一定的誤差，所測量的數(shù)據(jù)組數(shù)有限；4. 實驗室內(nèi)的溫度在實驗過程中發(fā)生變化，并且空氣中電磁波的傳播速度小于真空中的光速，而計算時默認為真空光速計算的。五、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果整理（1）用卡尺在εr板的四周測量其厚度，數(shù)據(jù)如下：第一組第二組第三組第四組δ/mmδ/mm（2）媒質(zhì)參量測試數(shù)據(jù)表：（λ0=，β0=2πλ0= rad/m）第一組第二組第三組第四組L左/mmL右/mmL/mmL左39。，必須緊貼εr表面，同時注意在放進εr板之后，Pr2仍處于波節(jié)點L的位置。，計算其對應(yīng)節(jié)點的差值，并計算其平均值ΔL。用相干波原理和測駐波節(jié)點的方法可以確定自由空間內(nèi)電磁波參量λ0
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