電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)(編輯修改稿)
2025-05-14 07:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中的（a）和（b）所示：我們把喇叭輻射的電磁波近似看做平面波，設(shè)Pr3接收喇叭處的平面波表達(dá)式：Er2=E0rejβz由于Pr2處存在厚度為δ的εr的媒質(zhì)板（非磁性材料的媒質(zhì)μr=1）使Pr3處的Er1和Er2之間具有相位差。（a）(b)媒質(zhì)板厚度為δ，則εr板內(nèi)總的相位滯后值為Δ?‘=Δ?εΔ?0=β0*2δ(εr1)為再次使Pr3處實(shí)現(xiàn)相干波零指示接收，必須把Pr2連同εr板向前推進(jìn)ΔL，造成一個(gè)相位增量Δ?，其值為Δ?=2πλ0*2Δl=β0*2Δl從而補(bǔ)償了εr板的相位滯后, 使Pr3處實(shí)現(xiàn)零指示，有Δ?=Δ?‘，整理后可得：εr=(1+Δlδ)2λ=λ0εr=λ0(1+Δlδ)β=2πλ=β0(1+Δlδ)ν=cεr=c(1+Δlδ)利用邊界條件還能算得，反射系數(shù)與折射系數(shù)：R0ε=1εr1+εrT0ε=21+εr三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并取平均值δ。，計(jì)算其對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的差值，并計(jì)算其平均值ΔL。，并根據(jù)相應(yīng)關(guān)系式，得到被測(cè)介質(zhì)板的εr值，介質(zhì)中的電磁波參量λ、β、ν及分界面上的R、T的值。四、實(shí)驗(yàn)步驟：并測(cè)出εr板的平均厚度δ。、透射板：固定Pr1，移動(dòng)Pr2使Pr3表頭指示為零，記下Pr3處L的位置。，必須緊貼εr表面，同時(shí)注意在放進(jìn)εr板之后，Pr2仍處于波節(jié)點(diǎn)L的位置。此時(shí)指示Pr3不再為零。，使Pr2由L移到L‘處使Pr3再次示零，得到ΔL=LL‘。、λ、β、ν、R、T的值。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果整理（1）用卡尺在εr板的四周測(cè)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(cè)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。/mm\L右39。/mm\L39。/mm\?L/mm\?L/mmεr=(1+?l/δ)2\λ=λ0εr m\βr=β0εr rad/m\V=Cεr m/s\108108108R=(1εr)(1+εr)\T=2(1+εr)\注：（1）εr、λ、β、ν、R、T的計(jì)算值已經(jīng)包含在上表中。（2）有介質(zhì)板的情況下，第一組的數(shù)據(jù)讀不出來(lái)，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(jì)算可得，計(jì)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(diǎn)：1. 整體機(jī)械調(diào)整時(shí)，都是用人眼來(lái)確定是否水平，是否垂直，喇叭的調(diào)整也不精準(zhǔn)，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(cè)波長(zhǎng)的裝置讀數(shù)時(shí)，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(shí)候，人眼讀書也會(huì)存在一定的誤差，所測(cè)量的數(shù)據(jù)組數(shù)有限；4. 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(jì)算時(shí)默認(rèn)為真空光速計(jì)算的。5．介質(zhì)板的四個(gè)角測(cè)出來(lái)的不完全一樣，說(shuō)明介質(zhì)板不均勻，有誤差。七、思考題 本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用μr=1測(cè)試均勻無(wú)損耗媒質(zhì)εr值，可否測(cè)μ
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