杨氏模量的测量.pptx
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1、微波的光特性微波的光特性近代物理实验第1页/共21页内内 容容实验目的实验目的1实验仪器实验仪器2实验原理实验原理3实验内容和步骤实验内容和步骤4数据记录和处理数据记录和处理5第2页/共21页实验目的实验目的 1.通过观测微波的反射、干涉、衍射及偏振等现象,能加深理解微波和光都是电磁波,都具有波动这一共同性.2.掌握用微波验证晶体对电磁波的衍射特性的方法.3.分析并掌握实验中产生误差的原因第3页/共21页实验仪器实验仪器微波分光计微波分光计仪器包括(发射部分、仪器包括(发射部分、接受部分、)接受部分、)在两喇叭之间可绕中心在两喇叭之间可绕中心轴自由转动的分度平台轴自由转动的分度平台圆盘底座圆盘
2、底座第4页/共21页实验原理实验原理1.微波光特性的测量微波光特性的测量(1)微波的反射)微波的反射 微波遵从反射定律,一束微波以入射角 i 从发射喇叭发出的射向金属板,则在反射方向的位置上,置一接收喇叭,只有当反射角 时,接受到的功率最大。即反射角等于入射角.(2)微波的单缝衍射微波的单缝衍射 微波的衍射原理与光波完全相同.当一束微波入射到一宽度与波长可比拟的狭缝时,它就要发生衍射现象,如图 4.3.1 所示.设微波波长为 ,狭缝宽度 a,当衍射角 符合(4.3.2)时,则在缝后面出现衍射波的强度极大(第5页/共21页主极大发生在 处).(3)微波的双缝干涉微波的双缝干涉 微波遵守光波的干涉
3、规律,如图 4.3.2 所示.当一束微波(波长为 )垂直入射到金属板的二条狭缝上,则每条狭缝就是次波源.由两缝发出的次波是相干波,因此金属板的背面空间中,将产生干涉现象.设缝宽为 ,两缝间距离为 ,则由光的干涉原理可知,当(4.3.3)时,干涉加强.当(4.3.4)时,干涉减弱.第6页/共21页第7页/共21页(4)微波的偏振性微波的偏振性 微是波在自由空间传播是横电磁波,它的电场强度矢量 E 与磁场强度矢量 H 和波的传播方向 S 永远成正交的关系,它们的振动面的方向总是保持不变.E、H、S 遵守乌莫夫-坡印矢量关系(见图 4.3.3),即为(4.3.5)若果正在垂直于传播方向的平面内,沿着
4、一条固定的直线变化,这样的横电磁波叫线极化波,在光学中也叫偏振波.电磁场沿一方向的能量有 的关系,这就是光学中的马吕斯定律.(4.3.6)第8页/共21页式中 为偏振光强度,是 与 间的夹角.(5)微波的迈克尔逊干涉微波的迈克尔逊干涉 用微波源做波源的迈克尔逊干涉仪与光学中的迈克尔逊的干涉仪完全相似,其装置如图 4.3.4 所示.发射喇叭发出的微波,被 放置的分光玻璃板 MM(也成半透射板)分成两束一束由 MM 反射到固定反射板A,另一束透过MM到达可移动反射板B.由于A,B为全反射金属板,两列波反射再次回到半透射板。A束透射,B束反射,会聚于接收喇叭,于是接束喇叭收到两束同频率,振动方向一致
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