北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验.doc

北邮电磁场与微波测量实验报告实验五 极化实验学院：电子工程学院班号：2011211204组员：执笔人：学号：2011210986一、实验目的1培养综合性设计电磁波实验方案的能力2验证电磁波的马吕斯定理二、实验设备S426型分光仪三、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，这样的横电磁波叫线极化波。在光学中也叫偏振波。偏振波电磁场沿某一方向的能量有一定关系。这就是光学中的马吕斯定律：式中I为偏振波的强度，为I与I0间的夹角。 DH926B型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭的转角可以从此处读到。四、实验步骤1设计利用S426型分光仪验证电磁波马吕斯定律的方案；根据实验原理，可得设计方案：将S426型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，接收喇叭课程从此处读取（以10度为步长），继而进行验证。2根据设计的方案，布置仪器，验证电磁波的马吕斯定律。实验仪器布置通过调节，使A1取一较大值，方便实验进行。然后，再利用前面推导出的，将仪器按下图布置。A1五、实验数据I（uA）0102030405060708090理论值9087.379.567.552.837.222.510.52.70实验值90888269543720820.2相对误差%00.80.62.22.30.511.114.325.9-1、数据分析：由数据可看出，实验值跟理论值是接近的，相对误差基本都很小，在误差允许范围内，所以可以认为马吕斯定律得到了验证。2、误差分析：实验中可能存在仪器仪表误差，人为误差以及各组互相影响造成的误差等。但是角度比较大的时候，相对误差都比较小，也比较精准。角度比较小的时候，由于理论值较小，相对误差会大一点，但是从整体趋势来看，结果也是合理的。所以不影响我们对马吕斯定律进行验证。六、思考题1、垂直极化波是否能够发生折射？为什么？给出推导过程。答：不能。垂直极化波入射在两种媒质的分界面上，反射系数和折射系数分别为： 对于一般媒质，可以证明，垂直极化波无论是从光疏媒质射入光密媒质，还是从光密媒质射入光疏媒质，总有，所以不可能发生全反射。沿任意方向极化的平面电磁波，以入射到两种媒质的分界面上时反射波中只有垂直极化波分量，利用这种方法可以产生垂直极化波。2、本实验，水平极化和垂直极化可以调节吗?平行极化波如何调节出来，自行设计实验方案,如何验证全折射的原理？答：可以调节。如果喇叭天线窄边平行于地面，则称水平极化，如果喇叭天线宽边垂直于地面，则称垂直极化。验证电磁波全折射原理的实验方案：首先根据以下推导，求出。（相关系数可查书）极化波反射系数七、实验总结 这次实验主要是使用S426型分光仪根据线极化波的相关概念验证电磁波的马吕斯定律。 此次实验较为简单，数据也较少，很容易记录。由于是第二次实验