微波光学实验实验报告

1 微波光学实验 近代物理实验报告 指导教师： 得分： 实验时间： 2009 年 11 月 23 日， 第 十三 周， 周 一 ， 第 5-8 节 实验者： 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜 同组者： 班级 材料0705 学号 200767007 姓名 车宏龙 实验地点： 综合楼 503 实验条件： 室内温度 ℃， 相对湿度 %， 室内气压 实验题目： 微波光学实验 实验仪器：（注明规格和型号） 微波分光仪， 反射用金属板， 玻璃板， 单缝衍射板 实验目的： 1. 了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验. 2. 验证反射规律 3. 利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长 4. 测量并验证单缝衍射的规律 5. 利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数 实验原理简述： 1. 反射实验 电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。 2. 迈克尔孙干涉实验 在平面波前进的方向上放置一块 45°的半透半反射版,在此板的作用下,将入射波分成两束,一束向 A 传播,另一束向 B 传播.由于 A,B 两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。 3. 单缝衍射实验 如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小值,即一级极小值,此时衍射角为 φ =arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增 2 微波光学实验 大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为Φ=arcsin(3/2*λ/a),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。 4. 微波布拉格衍射实验 当 X 射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角 θ 时,在这个方向上的散射线,其光程差为 0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为 d,则由他们散射出来的 X 射线之间的光程差为 CD+BD=2dsinθ,当满足2dsinθ=Kλ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中 θ ...