電磁場與電磁波實驗-在線瀏覽
2025-06-04 07:33本頁面
【正文】 驗數(shù)據(jù) 3六、實驗結(jié)果整理 3七、誤差分析 4八、思考題 4實驗一 電磁波參量的測量一、實驗?zāi)康?，觀察電磁波傳播特性。 ，測定自由空間內(nèi)電磁波波長，并確定相位常數(shù)和波速。本實驗正是利用相干波原理，通過測定駐波場節(jié)點的分布，求得自由空間內(nèi)電磁波波長 λ值，再由β=2πλ，ν=λf=ωβ得到電磁波的主要參數(shù)：β，ν等。當入射波以入射角θ1向介質(zhì)板斜投射時，則在分界面上產(chǎn)生反射波Er和折射波Et。在一次近似的條件下，接收喇叭Pr3處的相干波分別為Er1=RT0TcE0iej?1，Er2=RT0TcE0iej?2。同時，除n=0以外的n值，又表示相干波合成駐波的半波長數(shù)。，觀察電磁波E、H和S三者符合右手螺旋規(guī)則。移動可動板Pr2，并測出相應(yīng)節(jié)點位置L，根據(jù)測得的L值及n值，計算λ、β、ν，并計算λ0(=cf0)，并與所測λ進行比較。，半透射板：注意反射板Pr1與Pr2軸向成90176。角，并注意反射板Pr1，Pr2的法向分別與PrPr0軸向重合。（或最左側(cè)），用旋轉(zhuǎn)手柄移動Pr2使所有節(jié)點位置處，Pr3表頭指示都為零。：用旋轉(zhuǎn)手柄使反射板移動，從表頭上測出n+1個零點，同時從讀數(shù)機構(gòu)上得到所有節(jié)點位置L0到Ln，并記錄。、ν的值五、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果整理：（微安表讀數(shù)選取左右偏離2uA的地方讀數(shù)）單位：mm第一組第二組第三組第四組L左/mmL右/mmL/mm：從儀器標稱來看，發(fā)射頻率為f0=，λ0=c0f0=：（1）波長：波長的實際值：λ=2*L3+L2L1+L04=相對誤差：ε=λ0λλ0*100%=||*100%=%絕對誤差：Δλ=λ0λ=在誤差允許范圍內(nèi)，可認為結(jié)果正確。七、思考題 用相干波測量電磁波波長時，圖11中的介質(zhì)板放置位置若轉(zhuǎn)900，將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？這時能否側(cè)準λ？為什么？答：答：原測量方式中Er1=RT0TcE0iej?1，Er2=RT0TcE0iej?2。后Er1=RT0TcE0iej?1，Er2=RT0TcE0iej?2。實驗二 均勻無耗媒質(zhì)參量的測量一、實驗?zāi)康?，來研究均勻無損耗媒質(zhì)參量εr的測試；、β、ν與自由空間內(nèi)電磁波參量λ0、β0、c的差別；。這里，我們僅僅對均勻無損耗電介質(zhì)的介電常數(shù)ε進行討論（μr=1的情況），最終以測定相對介電常數(shù)（εr=εε0）來了解媒質(zhì)的特性和參量。但是我們利用類似相干波原理實驗裝置，即實驗一中的實驗裝置，根據(jù)對εr板放置前后引起駐波節(jié)點位置變化的辦法，測得相位變化值，進而測定媒質(zhì)εr值。（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處實現(xiàn)相干波零指示接收，必須把Pr2連同εr板向前推進ΔL，造成一個相位增量Δ?，其值為Δ?=2πλ0*2Δl=β0*2Δl從而補償了εr板的相位滯后, 使Pr3處實現(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)
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