微波偏振
实验报告
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微波偏振实验报告
偏振实验1. 实验原理平面电磁波是横波,它的电场强度矢量E和波长的传播方向垂直如果E在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化,这样的横电磁波称为线极化波,在光学中也称偏振波电磁场沿某一方向的能量有sin2 φ的关系,这就是光学中的马吕斯定律,I=I0cos2 φ,式中I0为初始偏振光的强度,I为偏振光的强度,φ是I与I0之间的夹角地面垂直,其轴与偏振实验线在一条直线上由于接收喇叭口天线是和一段旋转短波导可以看出,几乎就是三角
函数
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的形式,在0?的时候微波强度达到最大,在两侧减为0,现取45?时的光强为,是最大光强的,按理论计算应当是cos2 45?=,误差仍然7231还是存在4. 结果分析与讨论电磁波偏振特性的应用,简述其应用背景,偏振可以用于照相机的镜头滤光,在一些环境下去除反射光部分,从而使得图像更为清晰,此外还用于形成3D效果,制成3D眼镜,左右眼两片镜片的偏振方向相互垂直,形成立体效果与理论曲线进行比较分析,理论曲线满足I=I0cos2 φ关系式,其导数为dφ=?I0sin2φ,故随着角度从?90?变到90?,微波强度应当变化的速率是先由慢变快、变慢再变快、最后又变慢的过程,实际曲线这点上还是拟合的,只是两侧接近?90?和90?的数据有些偏小了点儿,可能是实际中因为环境因素在两偏振角度比较大时衰减地更厉害了dI实验5 微波光学综合实验数据
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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
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求得的理论值,第一级加强点?=?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,与理论值近似相等根据实验数据测得的衍射角曲线,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,实验测得100面 第一级加强点的衍射角为θ=?第二级加强点的衍射角为θ=?测得110面 第一级加强点的衍射角为θ=?微波光学实验报告处理要求参考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微 波 分 光 实 验微波光学实验一, 实验原理 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. 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3.双缝干涉平面微波
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垂直投射到双缝的铝板上时,由惠更斯原理可知会发生干涉现象当dsinθ=(k+1/2)λ 时为干涉相消,当dsinθ=kλ(k=0,?1,?2……) 时为干涉相长4.偏振设有一沿z轴传播的平面电磁波,若它的电池方向平行于x轴,则它的电场可用下面表达式的实部来表示,式中k0为波矢这是一种线偏振平面波这种波的电场矢量平行于x轴,至于指向正方向还是负方向取决于观察时刻的震荡电场在与电磁波传播方向z垂直的X-y平面内,某一方向电场为E=Ecosα,α 是E与偏振方向E0的夹角电磁场沿某一方向的能量与偏振方向的能量有cos2α的关系,这是光学中的马吕斯定律,I=I0COS2α5.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6.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
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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
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