【文章內(nèi)容簡介】 究來自雙縫的兩束中央衍射波相互干涉的結果，這里設為雙縫的間距，仍為縫寬，接近波長，例如：，圖 37雙縫干涉原理，這時單縫的一級極小衍射角接近53度。因此取較大的，則干涉強度受單縫衍射的影響小；反之，當較小時，干涉強度受單縫衍射影響大。干涉加強的角度為：，式中；干涉減弱的角度為：，式中。本演示實驗中，我們只對1級極大干涉角和0級極小干涉角做了討論。當取不同的值，實驗結果可通過采集過程表達出來，此處不再贅述。 1）系統(tǒng)構建指南：系統(tǒng)布置同單縫衍射實驗布置，如圖38，僅將DH926B型微波分光儀小平臺上的單縫衍射板用雙縫干涉板代替。調(diào)整過程也相同。將DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀提供的USB電纜線的兩端根據(jù)具體尺寸分別連接到數(shù)據(jù)采集儀的USB口和計算機的USB口，此時，DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的USB指示燈亮（藍色），表示已連接好。然后打開DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的電源開關，電源指示燈亮（紅色），將數(shù)據(jù)采集儀的通道電纜線兩端分別連接到DH926B 圖38 雙縫衍射實驗型微波分光儀分度轉臺底部的光柵通道插座和數(shù)據(jù)采集儀的相應通道口上（本實驗應用軟件默認為通道1）。最后，察看DH1121B型三厘米固態(tài)信號源的“等幅”和“方波”檔的設置，將DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的“等幅/方波”設置按鈕等同與DH1121B型三厘米固態(tài)信號源的設置。由于干涉板橫向尺寸小，所以當取得較大時，為了避免接收喇叭直接收到發(fā)射喇叭的發(fā)射波或通過板的邊緣過來的波，活動臂的轉動角度應盡量小些。 2）軟件指南： 軟件操作也與單縫衍射實驗操作基本相同，如果當前界面為系統(tǒng)“主菜單”，選擇菜單項“微波物理實驗”的第三個子菜單項“雙縫干涉實驗”。采集過程中，您需要順時針或逆時針（但只能沿一個方向）勻速轉動DH926B型微波分光儀的活動臂，隨著活動臂的移動，采集點數(shù)依次增加，當您停止移動活動臂，繪圖框會保持原來的狀態(tài)直到您再次開始移動活動臂。不同之處是在您已完成采集過程后，如果您想對采集過程中“雙縫干涉實驗”根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)可以求得的參數(shù)有所了解，請在繪圖框下方的“需要您輸入的參數(shù)”一欄中分別輸入“縫寬度”和“微波波長”及“縫間距”三個參數(shù)的值，切記這三個參數(shù)的單位默認為“厘米”。而后，當您按下“計算結果”按鈕，系統(tǒng)軟件會根據(jù)您提供的已知量及采集過程中的數(shù)據(jù)，將本實驗待求參數(shù)理論值和根據(jù)實際采集過程處理得到的參數(shù)——“1級極大干涉角”和“0級極小干涉角”的值分別顯示在屏幕的“參數(shù)理論值”及“經(jīng)采集求得的參數(shù)”框內(nèi)。 實驗四、邁克爾遜干涉實驗：B（可移反射板）發(fā)射喇叭接收喇叭A（固定反射板） 如下圖（圖39）所示，在平面波前進的方向上放置成45度的半透射板，將入射波分成兩束波，一束被反射沿方向傳播，另一束被折射沿方向傳播。后由于、方向上全反射板的作用，兩列波就再次回到半透射板，又分別經(jīng)同樣的折射和反射，最后到達接收喇叭處。于是接收喇叭收到兩束同頻率，振動方向一致的兩列波。如果這兩列波的相位相差為的整數(shù)倍，則干涉加強；當相位相差為的奇數(shù)倍時，干涉減弱。因此在方向上放一固定的全反射板，讓方向的全反射板可移動，當表頭指示從一次極小變到又一次極小時，方向的反射板就移動（為波長）的距離．因此由這個距離就可求得平面波的波長。圖39 邁克爾遜干涉原理1） 系統(tǒng)構建指南：圖40 邁克爾遜干涉布置 如圖40，使DH926B型微波分光儀兩喇叭口面互成90度，半透射板與兩喇叭軸線互成45度，將讀數(shù)機構通過它本身上帶有的兩個螺釘旋入底座上相應的旋孔，使其固定在底座上。然后，在讀數(shù)機構和平臺上分別插上全反射板，使固定的全反射板的法線與接收喇叭的軸線一致，可移動的全反射板的法線與發(fā)射喇叭軸線一致。將DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀提供的USB電纜線的兩端根據(jù)具體尺寸分別連接到數(shù)據(jù)采集儀的USB口和計算機的USB口，此時，DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的USB指示燈亮（藍色），表示已連接好。然后打開DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的電源開關，電源指示燈亮（紅色），將數(shù)據(jù)采集儀的通道電纜線兩端分別連接到DH926B型微波分光儀讀數(shù)機構的光柵通道插座和數(shù)據(jù)采集儀的相應通道口上（本實驗應用軟件默認為通道2）。最后，察看DH1121B型三厘米固態(tài)信號源的“等幅”和“方波”檔的設置，將DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的“等幅/方波”設置按鈕等同與DH1121B型三厘米固態(tài)信號源的設置。實驗時，將可移動的全反射板移到讀數(shù)機構的20刻度一端，在此附近測出一個極小幅度的位置，然后沿讀數(shù)機構70刻度的一端旋轉讀數(shù)機構上的手柄使可移動的全反射板隨之勻速移動，從DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀表頭上測出個極小幅度值，同時從讀數(shù)機構上得到相應的位移讀數(shù)，從而求得可移動的全反射板的移動距離為，根據(jù)上述實驗原理，求得波長。 2）軟件指南： 軟件操作也與上述三個實驗操作基本相同，不同的地方有如下幾點： a)如果當前界面為系統(tǒng)“主菜單”，選擇菜單項“微波物理實驗”的第四個子菜單項“邁克爾遜干涉實驗”，屏幕上會出現(xiàn)“建議采集點數(shù)”和“建議采集通道”提示框，單擊“OK”按鈕，進入“采集點數(shù)和通道選擇”界面，您可根據(jù)之前的提示信息選擇“采集點數(shù)和通道號”。值得一提的是此處的選擇的“通道號及采集點數(shù)”與上述三個實驗的脈沖通道及采集點數(shù)差別很大，最好按照提示信息選擇，否則就不能采集到理想的實驗數(shù)據(jù)并得到準確的實驗結果。采集過程中，從DH926B型微波分光儀讀數(shù)機構20刻度一端沿讀數(shù)機構70刻度的一端旋轉讀數(shù)機構上的手柄，使可移動的全反射板隨之勻速移動。 b)在您已完成采集過程后，如果您想對采集過程中“邁克爾遜干涉實驗”根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)可以求得的參數(shù)有所了解，請在繪圖框下方的“需要您輸入的參數(shù)”一欄中輸入“理論微波波長”參數(shù)值，切記這個參數(shù)的單位默認為“厘米”。而后，當您按下“計算結果”按鈕，系統(tǒng)軟件會根據(jù)采集過程中的數(shù)據(jù)，將本實驗根據(jù)實際采集過程處理得到的參數(shù)——“微波波長”和“相位常數(shù)”的值分別顯示在屏幕的“經(jīng)采集求得的參數(shù)”框內(nèi)，其中“微波波長”的值可以和您輸入的“理論微波波長”進行比較。 實驗五、無損介質介電常數(shù)實驗： 利用相干波的原理，把具有厚度為的待測介電常數(shù)的介質板樣品放在固定全反射板或可移動的全反射板處，（注：需緊貼固定全反射板或可移動全反射板），由于待測介電常數(shù)的介質板的引入，使DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀表頭零指示不再為零，在移動可移動的全反射板一定距離L后，DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀表頭再次指示為零。最后根據(jù)可動全反射板移動的距離L的值引起的相位變化得出待測介質板的介電常數(shù)值。 1）系統(tǒng)構建指南： 系統(tǒng)布置同邁克爾遜干涉實驗布置，調(diào)整過程也相同。將DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀提供的USB電纜線的兩端根據(jù)具體尺寸分別連接到數(shù)據(jù)采集儀的USB口和計算機的USB口，此時，DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的USB指示燈亮（藍色），表示已連接好。然后打開DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的電源開關，電源指示燈亮（紅色），將數(shù)據(jù)采集儀的通道電纜線兩端分別連接到DH926B型微波分光儀讀數(shù)機構的光柵通道插座和數(shù)據(jù)采集儀的相應通道口上（本實驗應用軟件默認為通道2）。不同之處是實驗開始時，無需放置待測介電常數(shù)的介質板，而在軟件數(shù)據(jù)采集過程中，軟件提示您需要放上待測介質板時，請將介質板緊貼DH926B型微波分光儀固定全反射板或可移動全反射介質板放置即可。 2）軟件指南： 軟件操作也與上述四個實驗操作基本相同，如果當前界面為系統(tǒng)“主菜單”，選擇菜單項“微波物理實驗”的第五個子菜單項“無損介質介電常數(shù)實驗”，屏幕上會出現(xiàn)“建議采集點數(shù)”和“建議采集通道”提示框，單擊“OK”按鈕，進入“采集點數(shù)和通道選擇”界面，您可根據(jù)之前的提示信息選擇“采集點數(shù)和通道號”。此處選擇的“通道號及采集點數(shù)”與邁克爾遜干涉實驗類似。采集過程中，勻速轉動DH926B型微波分光儀讀數(shù)機構上的手柄，使可移動的全反射板隨之勻速移動。所不同的是在您已完成采集過程后，如果您想對采集過程中“無損介質介電常數(shù)實驗”根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)可以求得的參數(shù)有所了解，請在繪圖框下方的“需要您輸入的參數(shù)”一欄中分別輸入“介質板厚度”、“微波波長”和“相位常數(shù)”三個參數(shù)的值，切記前兩個參數(shù)的單位默認為“厘米”。當您按下“計算結果”按鈕時，系統(tǒng)軟件會根據(jù)您提供的已知量及采集過程中的數(shù)據(jù)，將本實驗根據(jù)實際采集過程處理得到的參數(shù)——“介電常數(shù)”、“介質中微波波長”和“介質中相位常數(shù)”的值分別顯示在屏幕的“經(jīng)采集求得的參數(shù)”框內(nèi)。 實驗六、偏振實驗： 平面電磁波是橫波，它的電場強度矢量E和波長的傳播方向垂直。如果E在垂直于傳播方向的平面內(nèi)沿著一條固定的直線變化，這樣的橫電磁波叫線極化波。在光學中也叫偏振波。電磁場沿某一方向的能量有的關系。這就是光學中的馬呂斯定律：，式中為初始偏振光的強度，為偏振光的強度，是與間的夾角。 1）系統(tǒng)構建指南：如圖41，DH926B型微波分光儀兩喇叭口面互相平行，并與地面垂直，其軸圖41 偏振實驗線在一條直線上，由于接收喇叭是和一段旋轉短波導連在一起的；在旋轉短波導的軸承環(huán)的90度范圍內(nèi)，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭的轉角可以從此處讀到。將DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀提供的USB電纜線的兩端根據(jù)具體尺寸分別連接到數(shù)據(jù)采集儀的USB口和計算機的USB口，此時，DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的USB指示燈亮（藍色），表示已連接好。然后打開DH926AD型數(shù)據(jù)采集儀的電源開關，電源指示燈亮（紅色），將數(shù)據(jù)采集儀的通道電纜線兩端分別連接到DH926B型微波分光儀接收喇叭天線的光柵通道插座和數(shù)據(jù)采集儀的相應通道口上（本實驗應用軟件默認為通道3）。順時針或逆時針（但只能沿一個方向）勻速轉動微波分光儀的接收喇叭，就可以得到轉角與接收指示的一組數(shù)據(jù)，并可與馬呂斯定律進行比較。 做實驗時為了避免小平臺的影響，可以松開平臺中心三個十字槽螺釘，把工作臺取下。做實驗時還要盡量減少周圍環(huán)境的影響。 2）軟件指南： 軟件操作也與上述五個實驗操作基本相同，不同的地方有如下幾點： a)如果當前界面為系統(tǒng)“主菜單”，選擇菜單項“微波物理實驗”的第六個子菜單項“偏振實驗”，屏幕上會出現(xiàn)“建議采集點數(shù)”和“建議采集通道”提示框，單擊“OK”按鈕，進入“采集點數(shù)和通道選擇”界面，您可根據(jù)之前的提示信息選擇“采集點數(shù)和通道號”。值得一提的是此處的選擇的“通道號及采集點數(shù)”與上述五個實驗的脈沖通道及采集點數(shù)差別很大，最好按照提示信息選擇，否則就不能采集到理想的實驗數(shù)據(jù)并得到準確的實驗結果。采集過程中，順時針或逆時針（但只能沿一個方向）勻速轉動DH926B型微波分光儀的接收喇叭。b)在您采集過程后，您可隨時終止采集過程，此時采集點縱坐標的值即為當前實際的偏振強度，而理論的偏振強度可通過軟件的數(shù)據(jù)處理得到，本實驗可讓您實時驗證馬呂斯定律的正確性。終止采集過程后，按下“計算結果”按鈕，系統(tǒng)軟件會根據(jù)采集過程中的數(shù)據(jù)，將本實驗根據(jù)實際采集過程處理得到的理論和實際參數(shù)——“偏振強度”的值分別顯示在屏幕的“參數(shù)理論值”和“經(jīng)采集求得的參數(shù)”框內(nèi)。