电磁场电磁波 实验报告模板.docx

1、电磁场电磁波 实验报告模板电磁场与电磁波实验指导书目 录实验一 电磁波反射实验3实验二 单缝衍射实验5实验三 双缝干涉实验7实验四 迈克尔逊干涉实验9实验五 偏振实验 11实验一 电磁波反射实验一、实验目的1、熟悉S426型分光仪的使用方法2、掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法 二、预习内容 电磁波的反射定律三、实验设备与仪器 S426型分光仪四、实验原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，我们用一块大的金属板作为障碍物，测量当电波以某一入射角投射到此金属板上的反射角，验证电磁波的反射定律。五、实验内容与步骤1、熟悉分光仪的结构和调整方法2、连接仪器，调整系统如图1所示，仪器连接时

2、，两喇叭口面应互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上。指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的900刻度处，将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座（与支座上刻线对齐）拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。3、测量入射角和反射角反射全属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应900刻度的一对刻线一致。这时小平台上的00刻度就与金属板的法线方向一致。转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度读数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，

3、此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角。图1 反射实验仪器的布置六、实验报告记录实验测得数据，验证电磁波的反射定律。实验二 单缝衍射实验一、实验目的掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响二、预习内容 电磁波单缝衍射现象三、实验设备 S426型分光仪四、实验原理 当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时， a就要发生衍射的现象。在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为，其中是波长，a是 图21 单缝衍射狭缝宽度。两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现

4、一级极大值，角度为： (如图21所示)五、实验内容与步骤如图22所示，仪器连接时，预先接需要调整单缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。这时调整信号电平使表头指示接近满度。然后从衍射角00开始，在单缝的两侧使衍射角每改变10读取一次表头读数，并记录下来。图22 单缝衍射实验仪器的布置六、实验报告记录实验测得数据，画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线，根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角，与实验曲线上求得的一

5、级极小和极大的衍射角进行比较。实验三 双缝干涉实验一、实验目的掌握来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的影响二、预习内容 电磁波双缝干涉现象三、实验设备 S426型分光仪四、实验原理 a 当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线，则每一条狭键就是次级波波源。由两缝发出的次级 b波是相干波，因此在金属板的背后面空间中，将产生干涉现象。当然，光通过每个缝也有衍射现象。因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果。为了只研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果，令双缝的缝宽a接近，例如：=32mm， aa=40mm，这时单缝的一级极小接近530。因此取较大的 图31 双缝干涉b，则干涉强度受缝衍射的影

6、响小，当b较小时，干涉强度受单缝衍射影响大（如图31所示）。干涉加强的角度为：，式中K=l、2、；干涉减弱的角度为：式中K=l、2、。五、实验内容与步骤如图32所示，仪器连接时，预先接需要调整双缝缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。这时调整信号电平使表头指示接近满度。然后从衍射角00开始，在双缝的两侧使衍射角每改变10读取一次表头读数，并记录下来。由于衍射板横向尺寸小，所以当b取得较大时，为了避免接收喇叭直接收到发

7、射喇叭的发射波或通过板的边缘过来的波，活动臂的转动角度应小些。图32 双缝干涉实验仪器的布置六、实验报告记录实验测得数据，验证干涉加强和干涉减弱时的角度特点。实验四 迈克尔逊干涉实验一、实验目的掌握平面波长的测量方法二、预习内容迈克尔逊干涉现象三、实验设备S426型分光仪四、实验原理迈克尔逊干涉实验的基本原理见图41，在平面波前进的方向上放置成450的半透射板。由于该板的作用，将入射波分成两束波，一束向A方向传播，另一束向B方向传播。由于A、B处全反射板的作用，两列波就再次回到半透射板并到达接收喇叭处。于是接收喇叭收到两束同频率，振动方向一致的两个波。如果这两个波的位相差为2的整数倍。则干涉加

8、强；当位相差为的奇数倍则干涉减弱。因此在A处放一固定板，让B处的反射板移动，当表头指示从一次极小变到又一次极小时，则 B处的反射板就移动2的距离因此有这个距离就可求得平面波的波长。 A(固定反射板) 发射喇叭B(可移反射板) 接收喇叭 图41 迈克尔逊干涉实验原理五、实验内容及步骤如图42所示，使两喇叭口面互成900。半透射板与两喇叭轴线互成450，将读数机构通过它本身上带有的两个螺钉旋入底座上，使其固定在底座上，再插上反射扳，使固定反射板的法线与接受喇叭的轴线一致，可移反射板的法钱与发射喇叭轴线一致。实验时。将可移反射板移到读致机构的一端，在此附近测出一个极小的位置，然后旋转读数机构上的手柄

9、使反射扳移动，从表头上测出（n1）个极小值，并同时从读数机构上得到相应的位移读数，从而求得可移反射板的移动距离L。则波长。图42 迈克尔逊干涉实验仪器的布置六、实验报告记录实验测得数据，计算平面波波长。实验五 偏振实验一、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律二、预习内容线极化波的相关概念和电磁波的马吕斯定律三、实验设备S426型分光仪四、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的关系。这就是光学中的马吕斯定律：，式中I为偏振光的强度，是I与I0间的夹角。五、实验内容及步骤1、设计利用S426型分光仪验证电磁波马吕斯定律的方案；2、根据设计的方案，布置仪器，验证电磁波的马吕斯定律。六、实验报告 写出设计的方案，记录测量的数据，验证马吕斯定律。