微波的光学特性实验

合集下载

微波的布拉格衍射(范文4篇)

微波的布拉格衍射(范文4篇)

微波的布拉格衍射(范文4篇)以下是网友分享的关于微波的布拉格衍射的资料4篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。

《微波的布拉格衍射范文一》实验十、微波布拉格衍射实验目的1、了解与学习微波产生的基本原理以及传播和接收等基本特性。

2、观测模拟晶体的微波布拉格衍射现象。

实验仪器DHMS-1型微波光学综合实验仪一套,包括:三厘米微波信号源、固态微波震荡器、衰减器、隔离器、发射喇叭、接收喇叭、检波器、检波信号数显器、可旋转载物平台和支架,以及实验用附件(晶体模型、读数机构等)。

实验原理微波的产生微波波长从1m到0.1mm,其频率范围从300MHz~3000GHz,是无线电波中波长最短的电磁波。

微波波长介于一般无线电波与光波之间,因此微波有似光性,它不仅具有无线电波的性质,还具有光波的性质,即具有光的直射传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。

由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右,因此用微波进行波动实验将比光学方法更简便和直观。

本实验装置由微波三厘米固态信号电源、固态微波震荡器、衰减器、发射喇叭、载物平台、接收喇叭、检波器、液晶显示器等组成。

(选件:简单立方交替模型等)图1 1 调谐杆 2 谐振腔3输出孔 4 体效应管 5 偏压引线 6负载体效应振荡器经微波三厘米固态信号电源供电,使得体效应管内的载流子在半导体材料内运动,产生微波,经调谐杆调制到所要产生的频率。

产生的微波经过衰减器(可以调节输出功率)由发射喇叭向空间发射(发射信号电矢量的偏振方向垂直于水平面)。

微波碰到载物台上的选件,将在空间上重新分布。

接收喇叭通过短波导管与放在谐振腔中的检波二极管连接,可以检测微波在平面分布,检波二极管将微波转化为电信号,通过A/D转化,由液晶显示器显示。

模拟晶体的布拉格衍射实验布拉格衍射是用X射线研究微观晶体结构的一种方法。

因为X射线的波长与晶体的晶格常数同数量级,所以一般采用X射线研究微观晶体的结构。

微波偏振实验报告

微波偏振实验报告

篇一:电磁场与微波实验六报告——偏振实验偏振实验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。

2. 实验步骤系统构建图由于喇叭天线传输的是由矩形波导发出的te10波,电场的方向为与喇叭口天线相垂直的系列直线,中间最强。

dh926b型微波分光仪的两喇叭天线口面互相平行,并与地面垂直,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连在一起的,在旋转波导的轴承环的90度范围内,每隔5度有一刻度,所以接收喇叭天线的转角可从此处读到。

在主菜单页面点击“偏振实验”,单击“ok”进入“输入采集参数”界面。

本实验默认选取通道3作为光栅通道插座和数据采集仪的数据接口。

采集点数可根据提示选取。

顺时针或逆时针(但只能沿一个方向)匀速转动微波分光仪的接收喇叭,就可以得到转角与接收指示的一组数据。

终止采集过程后,按下“计算结果”按钮,系统软件将本实验根据实际采集过程处理得到的理论和实际参数。

注意事项:①为避免小平台的影响,最好将其取下。

②实验用到了接收喇叭天线上的光栅通道(光传感头),应将该通道与数据采集仪通道3用电缆线连接。

③转动接收喇叭天线时应注意不能使活动臂转动。

④由于轴承环处的螺丝是松的,读取电压值时应注意,接收喇叭天线可能会不自觉偏离原来角度。

最好每隔一定读数读取电压值时,将螺丝重新拧紧。

⑤接收喇叭天线后的圆盘有缺口,实验过程中应注意别将该缺口转动经过光栅通道,否则在该处软件将读取不到数据。

3. 实验结果从?90°到90°匀速转动微波分光仪的接收喇叭,采集到数据曲线如下:可以看出,几乎就是三角函数的形式,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1.5,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。

微波光学实验报告

微波光学实验报告

微波光学实验报告微波光学实验报告引言:微波光学是研究微波在物质中的传播和相互作用的学科。

通过实验,我们可以深入了解微波在不同材料中的行为,探索微波的传播规律和相互作用机制。

本实验旨在通过一系列实验,探索微波在不同介质中的传播特性和衍射现象。

实验一:微波在不同介质中的传播特性我们首先进行了一项实验,研究微波在不同介质中的传播特性。

我们准备了几个不同介质的样品,包括空气、水和玻璃。

我们将微波源放置在一个固定的位置,然后在不同介质中测量微波的传播速度。

实验结果显示,在空气中,微波的传播速度最快;而在水和玻璃中,微波的传播速度较慢。

这说明微波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关。

实验二:微波的衍射现象接下来,我们进行了微波的衍射实验。

我们使用了一块有孔的金属板作为衍射物,将微波源放置在一定距离外的位置,并在屏幕上观察到达的微波图案。

实验结果显示,当微波通过孔洞时,会发生衍射现象,形成一系列明暗相间的条纹。

这是因为微波在通过孔洞时会发生弯曲和扩散,导致波前的干涉和相消干涉。

通过观察衍射图案,我们可以了解微波的传播特性和波动性质。

实验三:微波与介质的相互作用最后,我们进行了微波与介质的相互作用实验。

我们选择了一块金属板和一块塑料板作为样品,将它们分别放置在微波源的前方,并测量微波通过样品后的强度变化。

实验结果显示,金属板会完全反射微波,导致后方几乎没有微波信号;而塑料板则会部分吸收微波,导致后方微波的强度减弱。

这表明微波与不同材料之间存在着不同的相互作用机制,这对于微波的应用具有重要意义。

结论:通过以上实验,我们深入了解了微波在不同介质中的传播特性和相互作用机制。

微波光学的研究对于无线通信、雷达技术等领域具有重要意义。

通过进一步的研究和实验,我们可以进一步探索微波的性质和应用,为相关领域的发展做出贡献。

总结:微波光学实验是研究微波在物质中传播和相互作用的重要手段。

通过实验,我们可以了解微波在不同介质中的传播特性、衍射现象和与介质的相互作用。

微波干涉与布拉格衍射实验目的

微波干涉与布拉格衍射实验目的

微波干涉与布拉格衍射实验目的微波干涉和布拉格衍射无线电波、光波、X光波等都是电磁波。

波长在1mm到1m范围的电磁波称为微波,其频率范围从300MHz~3000GHz,是无线电波中波长最短的电磁波。

微波波长介于一般无线电波与光波之间,因此微波有似光性,它不仅具有无线电波的性质,还具有光波的性质,即具有光的直线传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。

由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右,因此用微波进行波动实验将比光学方法更简便和直观。

本实验就是利用波长3cm左右的微波代替X射线对模拟晶体进行布拉格衍射,并用干涉法测量它的波长。

一、实验目的1. 了解与学习微波产生的基本原理以及传播和接收等基本特性;2. 观测微波干涉、衍射、偏振等实验现象;3. 观测模拟晶体的微波布拉格衍射现象;4. 通过迈克耳逊实验测量微波波长。

二、实验仪器DHMS-1型微波光学综合实验仪一套,包括:X波段微波信号源、微波发生器、发射喇叭、接收喇叭、微波检波器、检波信号数字显示器、可旋转载物平台和支架,以及实验用附件(反射板、分束板、单缝板、双缝板、晶体模型、读数机构等)。

图6-12-1 DHMS-1型微波光学综合实验仪三、实验原理1. 微波的产生和接收图 6-12-2 微波产生的原理框图实验使用的微波发生器是采用电调制方法实现的,优点是应用灵活,参数调配方便,适用于多种微波实验,其工作原理框图见图6-12-2。

微波发生器内部有一个电压可调控制的VCO,用于产生一个4.4GHz-5.2GHz的信号,它的输出频率可以随输入电压的不同作相应改变,经过滤波器后取二次谐波8.8GHz-9.8GHz,经过衰减器作适当的衰减后,再放大,经过隔离器后,通过探针输出至波导口,再通过E面天线发射出去。

接收部分采用检波/数显一体化设计。

由E 面喇叭天线接收微波信号,传给高灵敏度的检波管后转化为电信号,通过穿心电容送出检波电压,再通过A/D 转换,由液晶显示器显示微波相对强度。

完整微波基本参数测量实验报告

完整微波基本参数测量实验报告

(完整)微波基本参数测量实验报告微波基本参数测量实验报告【引言】微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。

微波成为一门技术科学,开始于20世纪30年代。

微波技术的形成以波导管的实际应用为其标志,若干形式的微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)的发明,是另一标志。

在第二次世界大战中,微波技术得到飞跃发展。

因战争需要,微波研究的焦点集中在雷达方面,由此而带动了微波元件和器件、高功率微波管、微波电路和微波测量等技术的研究和发展。

至今,微波技术已成为一门无论在理论和技术上都相当成熟的学科,又是不断向纵深发展的学科。

【实验设计】一、实验原理1、微波微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波的统称。

微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。

微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。

微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。

对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。

对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热,微波炉就是利用这一特点制成的,而对金属类东西,则会反射微波。

2、微波的似声似光性微波波长很短,比地球上的一般物体(如飞机,舰船,汽车建筑物等)尺寸相对要小得多。

使得微波的特点与几何光学相似,即所谓的似光性。

因此使用微波工作,能使电路元件尺寸减小,使系统更加紧凑;可以制成体积小,波束窄方向性很强,增益很高的天线系统,接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号,从而确定物体方位和距离,分析目标特征。

由于微波波长与物体(实验室中无线设备)的尺寸有相同的量级,使得微波的特点又与声波相似,即所谓的似声性。

3、波导管波导管是一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子。

微波分光仪实验文分析解析

微波分光仪实验文分析解析

微波分光仪摘要:微波和光都是电磁波,都具有波动这一共性。

能产生反射、折射、绕射、干涉、偏振以及能量传递等现象。

微波分光仪正是充分利用了微波的这一通性,模仿光学实验的基本方法,开展了几个极有意义的实验,以加深对微波及微波系统的理解。

关键词:微波 电磁波 波动 实验 微波系统 作者: 学号: 单位: 一、前言随着现代通信技术的迅猛发展,了解电磁波传播特性、现代射频电路及其器件的设计方法已经成为电子工程和通信工程领域的一个重要环节。

微波在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、国防工业的国民经济的各个方面都有十分广泛的应用。

研究微波,了解它的特性具有十分重要的意义。

二、实验目的1.了解微波光学系统和微波的特性(反射、折射、偏振、干涉),学习微波器件的使用。

2.了解迈克尔逊干涉仪、法布里-贝罗干涉仪等工作原理,计算微波波长。

三、实验原理简介1.系统初步认识2.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。

3.驻波测量波长实验微波喇叭既能接收微波,同时它也会反射微波,因此发射器发射的微波在发射喇叭和接收喇叭之间来回反射,振幅逐渐减小。

当发射源距接收检波点之间的距离等于n λ/2时(n 为整数,λ为波长),经多次反射的微波与最初发射的波同相,此时信号振幅最大,电流表读数最大。

2λNd =∆,(d ∆表示发射器不动时接收器移动的距离,N 为出现接收到信号幅度最大值的次数)3.棱镜折射实验通常电磁波在某种均匀媒质中是以匀速直线传播的,在不同媒质中由于媒质的密度不同,其传播的速度也不同,速度与密度成反比。

所以,当它通过两种媒质的分界面时,传播方向就会改变,如下图所示,这称为波的折射。

它遵循折射定律(或称为斯涅耳定律)2211sin sin θθn n =4.偏振实验本信号源输出的电磁波经喇叭后电场矢量方向是与喇叭的宽边垂直的,相应磁场矢量是与喇叭的宽边平行的,垂直极化。

微波实验实验报告

微波实验实验报告

微波实验实验报告微波实验实验报告引言:微波是一种电磁波,具有较高的频率和较短的波长。

在现代科技中,微波被广泛应用于通信、雷达、烹饪等领域。

本次实验旨在通过实际操作,探究微波的特性和应用。

一、实验目的本实验旨在通过实际操作,了解微波的特性和应用。

具体目标如下:1. 掌握微波的产生和传播原理;2. 研究微波在不同介质中的传播特性;3. 实践微波在烹饪中的应用。

二、实验器材和材料1. 微波发生器;2. 微波传输系统;3. 不同介质样品;4. 高频检波器;5. 微波炉。

三、实验步骤与结果1. 实验一:微波的产生和传播原理将微波发生器与微波传输系统连接,调节微波的频率和功率,观察微波在传输系统中的传播情况。

结果显示,微波在传输系统中呈直线传播,并且能够穿透一些非金属材料。

2. 实验二:微波在不同介质中的传播特性将不同介质样品分别放置在微波传输系统中,观察微波在不同介质中的传播情况。

实验结果显示,微波在不同介质中的传播速度和路径发生了变化。

在介质的界面处,微波会发生反射、折射等现象。

这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。

3. 实验三:微波在烹饪中的应用将食物样品放置在微波炉中,设置适当的时间和功率,观察微波在烹饪中的应用效果。

实验结果显示,微波能够快速加热食物,并且能够均匀加热。

这是因为微波能够与食物中的水分子发生共振,使其产生热量。

四、实验讨论与分析1. 微波的产生和传播原理微波的产生和传播是基于电磁波的原理。

微波发生器通过电磁振荡产生微波,微波传输系统将微波传输到目标位置。

微波在传输系统中呈直线传播,这是因为微波具有较高的频率和较短的波长,能够穿透一些非金属材料。

2. 微波在不同介质中的传播特性微波在不同介质中的传播速度和路径会发生变化,这是因为介质的折射率不同。

当微波从一种介质传播到另一种介质时,会发生反射、折射等现象。

这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。

3. 微波在烹饪中的应用微波在烹饪中的应用是基于微波与食物中的水分子发生共振的原理。

实验七微波技术解读

实验七微波技术解读

实验七微波的传输特性和基本测量微波通常是指波长为 1mm 至 1m ,即频率范围为 300GH Z至 300MHz 的电磁波。

其下端与无线电通讯的短波段相连接,上端与远红外光相邻近。

根据波长差异还可以将微波分为米波,分米波,厘米波和毫米波。

不同范围的电磁波既有其相同的特性,又有各自不同的特点。

下面对微波的特点作简要介绍。

1.微波波长很短,比建筑物、飞机、船舶等地球上一般物体的几何尺寸小得多,微波的衍射效应可以忽略,故,微波与几何光学中光的传输很接近,具有直线传播性质,利用该特点可制成方向性极强的天线、雷达等。

2.微波频率很高,其电磁振荡周期为 10-9—10-12秒,与电子管中电子在电极间渡越所经历的时间可以相比拟。

因此,普通的电子管已不能用作微波振荡器、放大器和检波器,必须采用微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)来代替。

其次,微波传输线、微波元器件和微波测量设备的线度与微波波长有相近的数量级,因此,分立的电阻器、电容器、电感器等全不同的微波元器件。

3.微波段在研究方法上不象低频无线电那样去研究电路中的电压和电流,而是研究微波系统中的电磁场。

以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。

4.许多原子、分子能级间跃迁辐射或吸收的电磁波的波长处在微波波段,利用这一特点研究原子、原子核和分子的结构,发展了微波波谱学、量子无线电物理等尖端学科,以及研究低嘈声的量子放大器和极为准确的原子、分子频率标准。

5.某些波段的微波能畅通无阻地穿过地球上空的电离层,因此微波为宇宙通讯、导航、定位以及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景。

由此可见,在微波波段,不论处理问题时所用的概念、方法,还是微波系统的原理结构,都与普通无线电不同。

微波实验是近代物理实验的重要实验之一。

微波技术的应用十分广泛,深入到国防军事(雷达、导弹、导航),国民经济(移动通讯、卫星通信、微波遥感、工业干燥、酒老化),科学研究(射电天文学、微波波谱学、量子电子学、微波气象学),医疗卫生(肿瘤微波热疗、微波手术刀),以及家庭生活(微波炉)等各个领域。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

微波的光学特性实验2014级光电信息科学与工程李盼园摘要微波是一种特定波段的电磁波,其波长范围为1mm~1m。

它存在明显的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。

本实验主要对微波的单缝衍射、双缝干涉及布拉格衍射现象进行验证讨论。

关键词微波、布拉格衍射、光学特性。

实验目的1.了解微波的原理及实验装置2.认识微波的光学特性及测量方法3.明确布拉格公式的解释以及用微波实验系统验证该公式。

实验原理微波是一种特定波段的电磁波,其波长范围为1mm~1m。

它存在反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。

但因为它的波长、频率和能量具有特殊的量值,所以它所表现出的这些性质也具有特殊性。

用微波来仿真晶格衍射,发生明显衍射效应的晶格可以放大到宏观尺度(厘米量级),因此要微波进行波动实验比光学实验更直观,安全。

1.微波的单缝衍射λ当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时,就要发生衍射的现象。

缝后出现的衍射波强度并不是均匀的,中央最强,同时也最宽。

在中央两侧的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a*sin 1λϕ-=,其中是λ波长,a 是狭缝宽度。

随着衍射角增大,衍射波强度又逐渐增大,直至出现一级极大值,角度为:)43.1(sin 1aλϕ-= 。

如图2-1。

图2-12.微波的双缝干涉当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上,则每一条狭缝就是次级波波源。

由两缝发出的次级波是相干波。

当然,光通过每个缝也有衍射现象。

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,实验中令缝宽a 接近λ。

干涉加强的角度为)*(sin 1ba K +=-λϕ,其中K=1,2,...,干涉减弱角度为:)*212(sin 1ba K ++=-λϕ ,其 中K=0,1,2,...。

实验仪器布置与图2相同,只是将单缝换成双缝。

原理图如下2-2:图2-23.微波的布拉格衍射晶体内的离子、原子或分子占据着点阵的结构,两相邻结点的距离叫晶体的晶格常数,约在10-8 cm 的数量级。

X 射线的波长与晶体的常数属于同一数量级。

实际上晶体是起着衍射光栅的作用。

因此可以利用X 射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列,以达到对晶体结构的了解。

根据晶体格点六面体的形状的不同,晶体可划分为七个晶系。

立方晶体内部有多个方向相互平行的晶面族,本次实验用到了(100),(110)两种晶面族。

本实验是仿照X 射线入射真实晶体发生衍射的基本原理,人为的制作了一个方形点阵的模拟晶体,以微波代替X 射线,使微波向模拟晶体入射,观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件。

这个条件就是布拉格方程:λθK d =sin *2,本实验采用入射角λ,而不是掠射角θ,布拉格公式变形为:λϕK d =cos *2,K=1,2,3...n实验仪器DH926B 型微波装置,ZKY-WB-2型微波装置。

实验内容 1.微波的单缝衍射本实验微波的入射角为0º,在单缝的两侧使衍射角每改变2º读取一次表头读数,并记录下数据,直到旋到50º,画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线,理论算出一级极小和一级极大的衍射角,并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。

分析误差及产生原因,若微波的波长不明确,可利用曲线上的衍射角计算波长。

2.微波的双缝干涉调整好双缝距离b,接收器距离双缝的距离,双缝缝宽应接近波长λ。

本实验微波的入射角为0º,在单缝的两侧使衍射角每改变1º读取一次表头读数,并记录下数据,直到旋到60º,画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线,理论算出干涉最强和最弱的角度,并与实验值进行比较。

分析误差及产生原因,若微波的波长不明确,可利用曲线上的衍射角计算波长。

3.验证布拉格公式(1)用(100)晶面族作为散射点阵面,实验时逐点测定I 、ϕ,画出I~ϕ曲线图,通过I~ϕ曲线图确定第一级入射角和第二级入射角1ϕ、2ϕ并与理论值对比;(2)用(110)晶面族作为散射点阵面,重复(1)的实验操作。

验证布拉格公式。

实验数据分析及处理1.微波的单缝衍射图2-3由图2-3可以得出微波单缝衍射的大致走势,当微波的信号较弱时,我们对微波的信号强度进行改变,在=ϕ20º时将信号增强,在ϕ40º将信号减弱,便于读数,但所得实验数据不符号实际情况,实=验操作出错,无法得出实验结论。

图2-4再次实验,得到图2-4。

由图2-4可得0º附近单缝衍射的强度最大,随着入射角变大,光强逐渐变小,在20º和40º之间光强变化范围特别小,读数无法精确,实验误差较大,可粗略判断一级极大和一级极小条纹的位置。

实验中狭缝的宽度为70mm ,估计一级极大为ϕ=44º,一级极小ϕ=24º。

由一级极小计算mm 47.28=λ,%11=η,误差过大,说明一级极小ϕ=24º出现读数失误,因为此段数据变化极小,无法正确判断一级极小对应的角度;由一级极大计算%2.6,99.33==ηλmm ,实验误差较大。

若取mm 32=λ,则计算得对应的一级极小ϕ=27.2º,一级极大为ϕ=40.8º。

2.微波的双缝干涉双缝干涉实验a,b,λ均为已知值。

干涉加强和干涉减弱的理论值分别为:加强: 8.101=ϕ, 2.222=ϕ;减弱: 4.51=ϕ, 4.162=ϕ。

实验数据绘制图形为:3.验证布拉格公式φ为入射角,d=40mm,λ=32mm.对于100面计算理论值为:φ1=66.4°;φ2=36.9° 对于110面,计算理论值为:d=40*0.707=28.28mm ,φ1=55.6°。

实验测得:对于100面, 661=ϕ, 382=ϕ ,误差为%9.01=η,%9.22=η;对于110面, 56=ϕ,误差%1.1=η。

分析:实验值与理论值存在误差,可能由于读数过程指针往复摆动,造成读数不准确,角度测量的精确度不够高使最大角度的测量不准确。

实验值与理论值的误差处于合理范围内,可认为实验操作基本准确。

思考讨论:1.如何用单缝衍射的方法测微波波长?由实验原理可得,微波波长与一级极大极小衍射角有一定关系,满足公式:a*sin 1λϕ-=极小,)43.1(sin 1aλϕ-=极大 。

实验中测得光波的一级极大、极小衍射角的角度,即可测得微波的波长。

实验过程可以先采用已知波长的微波对实验进行检验,通过对已知波长的微波进行实验,对实验过程进行检验和改进,以保证实验操作过程、实验方法的稳健性和准确性,再利用该实验方案对未知波长的微波进行波长测量。

2.为什么只有入射角和反射角相等时,才可能产生布拉格衍射? 对于同一层散射线,在满足散射线与晶面之间的夹角等于入射掠射角时,他们之间的光程差才为0,想干结果在这个方向光强最大;在不同层散射线,只有晶面夹角与入射掠射角相等的散射线且两者光程差为波长的整数倍时,才互相干涉形成亮纹。

3.本实验采用(111)晶面族作为散射点阵面是否可行?根据实验原理,(111)晶面族也可以被用作散射点阵面。

但本实验要求入射角等于反射角,所用晶面族的法线应该处于水平方向,故111晶面族应该用一个顶点进行支撑,来满足实验要求,而由于实验仪器的限制,无法做到。

故本实验无法用111晶面族作为散射点阵面。

附录:单缝衍射实验数据:角度φ光强I-50 2-48 5-46 11-44 7-42 3-40 2-38 2-36 4-34 5-32 2-30 2-28 2-26 2-24 2-22 2-20 9-18 25-16 40-14 56-12 69-10 78-8 83-6 93-4 98-2 1000 1002 1004 1046 1058 8610 7012 6914 6416 45 18 2820 1122 524 226 228 230 232 234 436 438 240 242 344 846 848 350 2布拉格衍射实验数据:φ(°) 100面110面30 32 231 22 232 40 133 48 134 50 235 52 136 56 237 58 138 60 139 48 240 44 141 42 142 28 143 20 144 10 1微波的光学特性李盼园45 4 146 1 147 1 148 2 149 7 150 15 251 18 452 10 2053 9 5054 5 5855 3 7856 3 7957 8 5458 17 2859 18 3060 15 2661 20 862 19 463 15 164 13 165 30 266 65 867 100 768 98 169 52 170 60 211。

相关文档
最新文档