微波光学实验报告

微波光学实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 微波光学实验报告 篇一: 微波光学实验 实验报告 近代物理实验报告 指导教师: 得分: 实验时间: 201X 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 201X67025 姓名 童凌炜 同组者: 班级 材料0705 学号 201X67007 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 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(微波光学实验报告)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称为掠射角,λ为X射线波长.利用此公式,可在d已测时,测定晶面间距;也可在d已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 2d时,才会产生极大衍射 实验步骤简述: 1. 反射实验 1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180?位置,接收臂调为0?位置. 1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0?位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上, 1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度. 1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内 任取8个数值,测量微波的反射角并记录. 2. 迈克尔孙干涉实验 2.1 将发射臂和接收臂分别置于90?位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45?位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜. 2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置. 2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,n?L,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值. 3. 单缝衍射实验 3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直, 3.2 然后从衍射角0?开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1?,读 一次表头读数,并记录 . λ2 由于本实验的单缝衍射版的最小值,衍射角度不能过大,同时考虑到第一级衍射极大值的强度比中央极大值的强度弱很多,隐刺将本实验分成两段,第一段从-30?~30?,第二段从30?~50?. 3.3 画出两段的I-φ试验曲线图,根据微波波长和缝宽,算出第一级极小和一级极大的衍射角与曲线上求得的结果进行比较 4. 微波布拉格衍射实验 4.1 用微波代替X射线验证布拉格公式,必须制作一个模拟晶体,使晶格常熟略大于微波波长. 模拟晶体是由直径10mm的金属球做成的立方晶体模型,相邻球距为40mm,这些金属球就相当于晶体点阵中 的粒子,实验时,将模拟晶体放在分度小平台上. 4.2 首先令分度小平台指示在0?位置,这样晶体(100)面与发射臂平行,固定臂指针指示的是入射角;活动臂指针指示的是经晶体(100)面反射的微波的反射角. 4.3 转动分度小平台,改变微波的掠射角,掠射角的测量范围15?~35?,45?~60?,保证散射角与掠射角相等,分度小平台每次转 动1?,读取接收检波电流I值,再绘出I-θ曲线图.从实验曲线上求出极大值θ角大小,然后与理论公式计算出来的衍射角相比较(取K=1,d=40mm,λ=3 2.02mm),计算其偏离程度,并 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 其原因 原始数据、 数据处理及误差计算: 从上面的实验数据看出，‎‎ 微波的入射角θin和反射角θut在误差允许的范围内可认为是相等的， 少数的偏差可能是由于微波易受外界干扰所致。 因而可以认为， 微波也是符合反射定律的。 正向出现的三次极大值之间的间距分别为1 8.02mm， 1 6.56mm， 1 6.16mm， 间距的平均值为L1=1 7.063mm 在这个间距内， 极大峰只在首尾各出现了一次， 因此λ1=2*L1=3 4.126mm 反向出现三次极大值之间的间距分别为 1 5.88mm， 1 6.81mm， 1 6.59mm 间距的平均值为L2=1 6.427mm 同样， 在这个间距内， 极大峰首尾各出现一次， 因此λ2=2*L2=3 2.854mm 两次波长的平均值为λ=3 3.49mm， 与仪器给出的标定波长3 2.02mm较为接近， 可认为微波的迈克尔逊干涉是符合定律并且波‎‎长测量时可信的。 3. 单缝衍射实验数据 实验数据过多， 故这里略去， 详见附表的原始数据。 只给出转换以后的I-ψ实验曲线图和相关峰值。 -----图片见附页1------ 可见， 中央衍射峰出现在-1?， 而第一级衍射峰分别出现在-45?和43? 而根据理论的第一极大值衍射角计算 公式Φ=arcsin(3/2*λ/a)， 以及波长λ=3 2.02mm， 单缝宽a=70mm， 可以得到， 理论的两个第一极大衍射角为?4 3.325?， 与实验测得的结果相近， 除去干扰造成的误差影响， 可以认为， 微波也符合单缝衍射规律。 4. 微波布拉格衍射实验数据 实验数据略去， 根据数据作出的I-θ关系图如下， 按照掠射角的范围分成两段: ‎‎篇二: 微波光学实验 实验报告 近代物理实验报告 指导教师: 得分: 实验时间: 201X 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 201X67025 姓名 童凌炜 同组者: 班级 材料0705 学号 201X67007 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 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称为掠射角,λ为X射线波长.利用此公式,可在d已测时,测定 晶面间距;也可在d已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 2d时,才会产生极大衍射 实验步骤简述: 1. 反射实验 1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180?位置,接收臂调为0?位置. 1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0?位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上, 1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度. 1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内 任取8个数值,测量微波的反射角并记录. 2. 迈克尔孙干涉实验 2.1 将发射臂和接收臂分别置于90?位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45?位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜. 2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上‎‎的位置. 2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,n?L,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值‎‎. 3. 单缝衍射实验 3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直, 3.2 然后从衍射角0?开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1?,读 一次表头读数,并记录 . λ2 由于本实验的单缝衍射版的最小值,衍射角度不能过大,同时考虑到第一级衍射极大值的强度比中央极大值的强度弱很多,隐刺将本实验分成两段,第一段从-30?~30?,第二段从30?~50?. 3.3 画出两段的I-φ试验曲线图,根据微波波长和缝宽,算出第一级极小和一级极大的衍射角与曲线上求得的结果进行比较 4. 微波布拉格衍射实验 4.1 用微波代替X射线验证布拉格公式,必须制作一个模拟晶体,使晶格常熟略大于微波波长. 模拟晶体是由直径10mm的金属球做成的立方晶体模型,相邻球距为40mm,这些金属球就相当于晶体点阵中的粒子,实验时,将模拟晶体放在分度小平台上. 4.2 首先令分度小平台指示在0?位置,这样晶体(100)面与发射臂平行,固定臂指针指示的是入射角;活动臂指针指示的是经晶体(100)面反射的微波的反射角. 4.3 转动分度小平台,改变微波的掠射角,掠射角的测量范围15?~35?,45?~60?,保证散射角与掠射角相等,分度小平台每次转 动1?,读取接收检波电流I值,再绘出I-θ曲线图.从实验曲线上求出极大值θ角大小,然后与理论公式计算出来的衍射角相比较(取K=1,d=40mm,λ=3 2.02mm),计算其偏离程度,并分析其原因 原始数据、 数据处理及误差计算: 从上面的实验数据看出， 微波的入射角θin和反射角θut在误差允许的范围内可认为是相等的， 少数的偏差可能是由于微波易 受外界干扰所致。 因而可以认为， 微波也是符合反射定律的。 间距的平均值为L1=1 7.063mm 在这个间距内， 极大峰只在首尾各出现了一次， 因此λ1=2*L1=3 4.126mm 反向出现三次极大值之间的间距分别为 1 5.88mm， 1 6.81mm， 1 6.59mm 间距的平均值为L2=1 6.427mm 同样， 在这个间距内， 极大峰首尾各出现一次， 因此λ2=2*L2=3 2.854mm 两次波长的平均值为λ=3 3.49mm， 与仪器给出的标定波长3 2.02mm较为接近， 可认为微波的迈克尔逊干涉是符合定律并且波长测量时可信的。 3. 单缝衍射实验数据 实验数据过多， 故这里略去， 详见附表的原始数据。 只给出转换以后的I-ψ实验曲线图和相关峰值。 -----图片见附页1------ 可见， 中央衍射峰出现在-1?， 而第一级衍射峰分别出现在-45?和43? 而根据理论的第一极大值衍射角计算公式Φ=arcsin(3/2*λ/a)， 以及波长λ=3 2.02mm， 单缝宽a=70mm， 可以得到， 理论的两个第一极大衍射角为?4 3.325?， 与实验测得的结果相近， 除去干扰造成的误差影响， 可以认为， 微波也符合单缝衍射规律。 4. 微波布拉格衍射实验数据 实验数据略去， 根据数据作出的I-θ关系图如下， 按照掠射角的范围分成两段: 篇三: 实验5 微波光学综合实验报告 实验5 微波光学综合实验数据处‎‎理 1、反射实验数据处理: 实验结论: 把误差考虑在内，可以认为:反射角等于入射角。 3.微波干涉数据处理: a=35mm; ‎‎b=58mm 由公式求得的理论值: 第一级加强点?=2 1.0?第一级减弱点不在所测得范围‎‎内。由实验数据求得的值: 第一级加强点?值在20?~22?之间，与理论值近似相等 4、微波的偏振数据处理: 实验结论: 把误差考虑在内，可以认为得到的实验数据基本和理论值相等。 5、微波的迈克尔逊干涉 实验数据: 读数为极小值时的刻度(mm): 4.170;1 9.762;3 5.170;5 3.736;6 9.337 读数为极大值时的刻度(mm): 1 1.596;2 7.929;4 2.821; 6 1.353 数据处理: 由读数极小值测得的波长: ?=(6 9.337- 4.170) ?2/4=3 2.58nm 由读数极大值测得的波长: ?=(6 1.353-1 1.596) ?2/3=3 3.17nm 求均值: ?=3 2.88nm 理论值; ?=3 3.3nm ?理??实 ?理 相对误差: ???100%= 1.26% 6、微波的布拉格衍射数据处理: 根据实验数据测得的衍射角曲线: 如图 下图为理论测得的衍射角曲线: 如图 实验结果: 经对比可知:实验所测得的衍射角曲线和理论测得的衍射角曲线可以近似看作相等(把误差考虑在内)，实验测得100面 第一级加强点的衍射角为θ=6 8.1? 第二级加强点的衍射角为θ=3 7.8? 测得110面 第一级加强点的衍射角为θ=5 6.4?篇四: 微波光学实验报告处理要求参考 微波光学实验报告处理要求参考 (以下一共是12个实验项目的处理参考要求，具体对于个人请结 合自己所做的实验项目进行处理分析，如果实验报告纸张不够，请自 行加页，希望实验报告在本月底之前交由学习委员统一上交) 实验一 系统初步实验 从测量的数据来看，电磁波辐射的信号随传播距 离、空间方位如何变化, 实验二 反射 根据测量结果，计算填写实 验时的表格，另外 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 这个实验结果验证了什么规律, 实验三 驻波—测量波长 根据测量结果，计算填写实验时的表格，其中波长的 实际值计算可根据该实验所用微波频率为 10.545GHz‎‎，波速为真空中光速来计算。 实验四 棱镜的折射 根据测量的入射角和折射角数据，计算出所使用材料的聚乙烯板的折射率。 实验五 偏振 根据实验测量数据，看能否发现接收器接收信号强度与偏振板角度和接收器转角之间的关系，找出偏振板改变微波偏振的规律。(能配用作图法分析最好) 实验六 双缝干涉 处理要求 1、根据计算出微波波长，其中d为两狭缝之间的距离， 为探测角，为入射波的波长，n为接收器转过角度时检流计出现的极大值次数(整数)。 处理要求 2、根据测量数据表格绘制电流随转角变化的曲线 图，结合图分析实验结果。 实验七 劳埃德镜 根据测量数据，计算出微波波长。 实验八 法布里—贝罗干涉仪 根据测量数据，计算出微波波长。 实验九 迈克尔逊干涉仪 根据测量数据，计算出微波波长。 实验十 纤维光学 根据实验测量数据，分析微波在纤维中传播特性。 实验十一 布 儒斯特角 从测量的过程来看，说明微波的偏振特性。 实验十二 布喇格衍射 作接收信号强度对掠射角的函数‎‎曲线。计算晶面间距，并比较测出的晶面间距与实际测量间距之间的比较。篇五: 微波光学实验 5.10 微波光学实验 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 物理系 工物22 方侨光 201X012041 【实验目的】 1( 学习测定微波波长的方法 2( 学习布拉格衍射的原理和方法 3( 学习晶体分析的初步知识 【实验原理】 1( 微波的特性 811 微波波长在1mm——1m之间，频率为3×10Hz——3×10Hz。具有波长短、频率高、穿透性强、量子特性的 特点。 2( 微波的产生方法 微波需要采用微波谐振腔和微波电子管或微波晶体管来产生: (1) 谐振腔通常为一个闭合的腔体，其内表面用良导体制成。 (2) 体效应二极管是利用砷化镓、砷化铟、磷化铟等化合物制成的半导体固体 振荡器。 (3) 微波信号的检测，需要高频相应微波二极管。 3( 晶体的布拉格衍射 晶体可以看成等距、平行晶面重复排列而成，称晶面族。晶面族可以用晶面指数表示。晶面指数定义为: 原在所在平面在x、y、z三个坐标轴上的截距长‎‎度的倒数的简单整数比，又称密勒指数，用(h，k，l)表示。最近邻的两个晶面间 的距离用dhkl表示。 当射线以掠射角投射到某晶体时，在第一个晶‎‎面上点阵的散射和下面晶面点阵的散射相互干涉。对同一层的散射线，在这个方向射线产生相长干涉。对于不同层的散射线，光程差为波长的整数倍时，各个面的散射线相互加强，形成光强的极大，这就是晶体对射线的布拉格衍射: 2dsinq=nl,n=1,2,3,4鬃鬃鬃 由于sinq,1，只有l 2d时，才会产生衍射。实际晶体的晶格常数为 10-8cm，只有波长很小的X射线才能产生衍射，微波不能对实际晶体产生衍射。 【实验内容】 1( 用微波干涉仪测定微波波长 如图，活动镜移动距离L，微安表将显示一连串的极大值和极小值。波相位若相差2π的整数倍，则干涉加强;相差π的奇数倍，则出现相应的干涉极小值。如 果在距离L上极小值恰好出现n+1次，则: n l =L=xn-x0 2 移动移动镜相继出现4-5个干涉极小值测定x0、xn，重复测量多次，求出微波波长，利用仪器上的频率值大致验证测量及求解是否正确。 2( 验证布拉格公式 测量掠射角为20.0?60.0时模拟晶体微波强度，求出模拟晶体(100)晶面微波强度与掠射角度的关系曲线，由曲线求出模拟晶体(100)晶面的1级和2级加强的掠射角θ 1、θ2，由布拉格公式计算晶格常数a0。其中d100= a0。从20开始测量，每2记录一次数据。 测量(110)和(120)晶面族衍射波极大值对应的掠射角，计算晶面间距d110和d120 ，并根据dhkl= 3( 单缝和双缝衍射 将中间有一个狭缝(a l2)和两狭缝的铝板分别放在分度盘中间，测量接收电流和接收臂转动角度的变化‎‎关系。在极大值和极小值间多取几个点，作图并利用已学的光学知识进行分析。 ? ? 计算晶格常数a0。 【实验结果】 l= (xn-x0)=(6 6.630-0.483)=3 3.074mm n4 仪器标值为f=929 5.66MHz，即l=相对误差 2.5%。 c =3 2.273mm f 100晶面微波强度和掠射角的关系曲线 图见下页。 分析: 由实验结果可以看到，微波的单缝衍射和双缝衍射并不是夫琅禾费衍射，即不是近场衍射。应该用菲涅尔衍射理论来解释它。 单缝衍射电流强度与角度关系图 双缝衍射电流强度和角度关系图