电磁场与电磁波实验报告实验一 电磁场参量得测量一、 实验目得1、在学习均匀平面电磁波特性得基础上,观察电磁波传播特性互相垂直
2、熟悉并利用相干波原理,测定自由空间内电磁波波长,并确定电磁波得相位常数和波速
二、 实验原理两束等幅、同频率得均匀平面电磁波,在自由空间内从相同(或相反)方向传播时,由于初始相位不同发生干涉现象,在传播路径上可形成驻波场分布
本实验正就就是利用相干波原理,通过测定驻波场节点得分布,求得自由空间内电磁波波长得值,再由 , 得到电磁波得主要参量:和等
本实验实行了如下得实验装置 设入射波为,当入射波以入射角向介质板斜投射时,则在分界面上产生反射波和折射波
设介质板得反射系数为Ｒ,由空气进入介质板得折射系数为,由介质板进入空气得折射系数为,另外,可动板和固定板都就就是金属板,其电场反射系数都为-1
在一次近似得条件下,接收喇叭处得相干波分别为,这里 ;;其中
又因为为定值,则随可动板位移而变化
当移动值,使有零指示输出时,必有与反相
故可采纳改变得位置,使输出最大或零指示重复出现
从而测出电磁波得波长和相位常数
下面用数学式来表达测定波长得关系式
在处得相干波合成为或写成 (１-2)式中为了测量准确,一般采纳零指示法,即或,n=0,1,２、、、、、、这里 n 表示相干波合成驻波场得波节点()数
同时,除 n＝0 以外得 n值,又表示相干波合成驻波得半波长数
故把 n＝0 时驻波节点为参考节点得位置又因(1-3)故或 (１－4)由(1-４)式可知,只要确定驻波节点位置及波节数,就可以确定波长得值
当n=0 得节点处作为第一个波节点,对其她 N 值则有:ｎ=1, ,对应第二个波节点,或第一个半波长数
ｎ=1,,对应第三个波节点,或第二个半波长数
… n=ｎ, ,对应第 n+1 个波节点,或第 n 个半波长数
把以上各式相加,取波长得平均值得 (1-5)
