单缝衍射实验和电磁波反射和折射实验.docx

电磁场与微波测量实验报告
学院:电子工程学院
班级:
组员:
撰写人:
实验一电磁波反射和折射实验
实验目的
熟悉S426型分光仪的使用方法
掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法
掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法
实验设备与仪器
S426型分光仪
实验原理
电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发生反射,本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律,即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上,反射线和入射线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
实验内容步骤
熟悉分光仪的结构和调整方法。
连接仪器,调整系统。
仪器连接时,两喇叭口面应相互正对,它们各自的轴线应在一条直线上,指示两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90刻度处,将支座放在工作平台上,并利用平台上的定位销和刻线对正支座,拉起平台上的四个压紧螺钉旋转一个角度后放下,即可压紧支座。
测量入射角和反射角
反射金属板放到支座上时,应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。而把带支座的金属反射板放到小平台上时,应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应90度的一对刻线一致。这是小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。
转动小平台,使固定臂指针指在某一角度处,这角度读书就是入射角。
实验步骤
1、仪器连接时,两喇叭口面应互相正对,它们各自的轴线应在一条直线上。指示两喇叭位的指针应分别指示于工作平台的1800和刻度处。
2、将支座放在工作平台上,并利用平台上的定位鞘和刻线对正支座,拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下,将支座压紧。
3、将反射金属板放在支座上时,应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的900和-900这对刻线一致。这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。
4、转动小平台,将固定臂指针调到300~650角度之间任意一位置,这时固定臂指针所对应刻度盘上指示的刻度就是入射角的读数。
5、开启DH1121B型三厘米固态信号源。
6、转动活动臂,当表头显示出最大指示时,活动臂指针所对应刻度盘上指示的刻度就是反射角的读数。如果此时表头指示太大或太小,应调整系统发射端的可变衰减器,使表头指示接近满量程。
7、根据不同极化方式,连续选取几个入射角进行实验,并在表中记录反射角。
实验结果及分析
记录实验测得数据,验证电磁波的反射定律
金属板全反射实验
入射角(度)
30
35
40
45
50
55
60
65
反射角(度)
左侧








右侧








平均值








入射角与反射角的差值(绝对值)








表格分析:
(1)、从总体上看,入射角与反射角相差较小,可以近似认为相等,验证了电磁波的反射定律。
(2)、由于仪器产生的系统误差无法避免,并且在测量的时候产生的随机误差,所以入射角不会完全等于反射角,由差值一栏可以看出在55度左右的误差最小。越向两边误差越大,说明测量仪器在55度的入射角能产生最好的特性。
观察介质板(玻璃板)上的反射和折射实验
将金属换做玻璃板,观察、测试电磁波在该介质板上的反射和折射现象,自行设计实验步骤和表格,计算反射系数和透射系数,验证透射系数和反射系数相加是否等于1 。
注:初始入射光强为100uA,角度单位为:°
入射角
30
35
40
45
50
55
60
65
反射角


38
42
47
52
56
61
反射光强
62
63
64
66
78
84
80
84
折射角
146
145
136
135
125
125
122
118
折射光强
40

44
30
30
28
34
30
表格分析:
(1)、在开始测量时把最大值设为满量程即100uA.
(2)、反射最大值与折射最大值之和要大于100uA,根据分析,应该是当两喇叭天线正对时,虽然接受天线的值是100uA,但是发射天线发射的电磁波没有全部到达接受天线,所以发射天线发射的电磁波应该大于
100 uA 。实验结果总体上证实了反射系数与折射系数的和为1。
思考题
在衰减旁螺丝钉的作用
答:是衰减器的调节旋钮,通过调节