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）θ°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，我们对S426型分光仪也已经比较熟悉了，所以只要明白实验原理还是很容易操作的这时也可以显示出课前预习的重要性，可以使实验时事半功倍。