電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)-資料下載頁(yè)
2025-04-17 07:33本頁(yè)面
【正文】 入表31中。最后可把接收天線轉(zhuǎn)到導(dǎo)體板后（1800刻線處），觀察有無(wú)折射波。（3）平行極化波斜入射到介質(zhì)板上的斜折射實(shí)驗(yàn) 1）把發(fā)射天線和接收天線都轉(zhuǎn)到平行極化波工作狀態(tài)，首先測(cè)量入射波電場(chǎng)E01（可使微安表指示80uA）。然后把玻璃板放在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使玻璃板平面對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺(tái)上的900刻線。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)改變?nèi)肷浣?，使E01=E02，同時(shí)得到斜入射時(shí)，反射波場(chǎng)強(qiáng)為零的入射角（可把接收天線轉(zhuǎn)到反射波方向驗(yàn)證），這時(shí)θ1=θp，把測(cè)量數(shù)據(jù)填入表33中。 2）把發(fā)射天線和接收天線都轉(zhuǎn)到垂直極化波工作狀態(tài)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，觀察有無(wú)全折射現(xiàn)象。 3）把發(fā)射天線喇叭轉(zhuǎn)到任意方向（例如順時(shí)針旋轉(zhuǎn)450），使入射角θ1=θp，在反射波方向分別測(cè)量水平極化波和垂直極化波，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，把測(cè)量數(shù)據(jù)填入表34.五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（1）電磁波入射到良導(dǎo)體表面的反射特性：表31 入射場(chǎng)E01 74uA入射角θ1300400500600反射角θ1‘300400500600反射場(chǎng)E01’62uA68uA86uA71uA（2）平行極化波斜入射到介質(zhì)板上的全折射實(shí)驗(yàn)：(玻璃的介電常數(shù)約為5)表33全折射現(xiàn)象θp入射場(chǎng)E01反射場(chǎng)E01‘折射場(chǎng)E02測(cè)量值計(jì)算值74uA0uA86uA600表34發(fā)射喇叭位置入射場(chǎng)E01（水平）入射場(chǎng)E01（垂直）反射場(chǎng)E01‘（水平）反射場(chǎng)E01‘（垂直）45030uA18uA0uA16uA六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理（1）當(dāng)電磁波入射到良導(dǎo)體表面時(shí)，有反射波也有折射波，并且發(fā)生了反射波強(qiáng)度大于入射波的情況，經(jīng)過(guò)分析，得出原因如下：（2）平行極化波斜入射到介質(zhì)板上能發(fā)生全折射，但是垂直極化波斜入射到介質(zhì)板上不能發(fā)生斜入射，原因?yàn)椋翰ㄈ肷涞絻煞N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(duì)于一般媒質(zhì)ε1≠ε2，μ1≠μ2，可以證明，垂直極化波無(wú)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。（3）當(dāng)發(fā)射喇叭轉(zhuǎn)過(guò)450時(shí)，水平場(chǎng)產(chǎn)生全折射，垂直場(chǎng)不能全折射七、誤差分析 實(shí)驗(yàn)中誤差來(lái)自兩個(gè)方面：（1） 儀器儀表的精度有限（2） 人為操作誤差，操作和讀數(shù)時(shí)都會(huì)引入誤差。尤其在讀角度的時(shí)候，刻度線離儀器有一距離，容易產(chǎn)生偏差。以及在調(diào)整喇叭的角度時(shí)，人眼有誤差。八、思考題在介質(zhì)板表面，斜投射垂直極化波時(shí)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(duì)于一般媒質(zhì)ε1≠ε2，μ1≠μ2，可以證明，垂直極化波無(wú)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。5
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