标 准 矩 形 波 导 管 数 据
矩形波导中波模截止频率
C3 cos kz z D3 sin kz z
诸C、D为常数
矩形谐振腔驻波解
Ex x x0 0 Ex y0 0 Ex z0 0 Ey x0 0 Ey y y0 0 Ey z0 0 Ez x0 0 Ez y0 0 Ez z z0 0
2．高频情况
高频情况场的波动性明显，电容、电感等概念一般不 再适用，线路中电流也具有波动性，电压概念不再适用于 高频情况，电路方程求解一般不适用。
在有线通讯中，高频电磁波若用双线或同轴线传输， 能量因热损耗损失严重。在高频情况常常用一根空心金属 管（波导管）传输电磁波，多用于微波范围。
波导：利用良导体制成的中空管状传输线（主要传输波 长在厘米数量级的电磁波）。 wave guide
y
Ez
A3 sin kx x sin k y yeikzz
b
m n kx a ky b
z
（m、n 整数）
a
x
kx2 ky2 kz2 2
kx A1 ky A2 ikz A3 0
诸 A 可以为复数，即电场 各分量之间可以有相位差
每一给定： n, m
有两种独立传播模式
kx
m L1
ky
n L2
kz
p L3
m、n、p 为整数
电场各分量的 m、n、p，每一组表示一种本征模式
矩形谐振腔波模性质
Ex A1 cos(m x / L1) sin(n y / L2 ) sin( p z / L3)
Ey A2 sin(m x / L1) cos(n y / L2 ) sin( p z / L3)
矩形波导中导行电磁波的观测
与负载有关，较 Q0 为小；耦合孔越大，β1、β2 越大，QL 越低。
谐振腔的固有品质因数 Q0 可用下式作近似估计：
Q0
≈
1 δ
⋅V S
（18）
式中，δ 为腔壁趋肤深度；该式表明：Q0 与腔体积 V 成正比，与内壁表面积 S 成反比；
比值 V/S 越大，Q0 的值也越大。从物理上看，大致可以这样解释：V 大则储能多，S 小
Q
=
ω0Hale Waihona Puke ⋅谐振腔内总储能＝W储
每秒耗能
W耗
⋅ ω0
（13）
式中 ω0＝2πf 为谐振角频率，W 耗是每秒的能量损耗，它不仅指腔壁的电阻损耗及腔内 的介质损耗，而且指谐振腔通过耦合元件与外界耦合而耗散于负载的辐射损耗。
参看图 11 传输式谐振腔，如果腔内的介质损耗可以忽略（如腔内部介质是空气）， 则 W 耗是指腔壁电阻损耗和通过两个耦合孔的辐射损耗，此时腔的有载品质因数 QL 为：
式中 c 为真空中的光速。 振荡模式：由 TE10 波波导两端封闭而成的谐振腔，腔内的电磁场分布必须用三个
脚标来描述，把它记为 TE10p，称为振荡模式。振荡模式应理解为振荡腔中的某种振荡状 态（某种确定的电磁场分布）。脚标 P 表示场沿谐振腔长度上的半波数。
当 P＝1 时 TE101 矩形谐振腔的电磁场结构如图 9 所示。
10 厘米至 1 厘米）和“毫米波”（波长为 1 厘米至 1 毫米）。波长在 1 毫米一下至红外
线之间的电磁波称为“亚毫米波”或超微波，这是一个正在开发的波段。
微波有以下几个主要特点：
（1）微波波长很短，它和几何光学中光的特点很接近，具有直线传播的性质。利用
这个特点，就能在微波波段制成方向性极高的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各
第八章矩形波导复习资料0604
第⼋章矩形波导复习资料0604第⼋章矩形波导1. 波导中的传播条件：f>fc 或λ<λc2. 矩形波导能传输TM 波和TE 波，不能传输TEM 波。
3. 矩形波导中：TEmn 模：m 和n 皆可取0，但⼜不能同时为0 TMmn 模。
显然，m,n 皆不可能为0，故最低阶模为TM11其中：m 表⽰电磁场沿波导宽边a 分布的半波数的个数，n 表⽰电磁场沿波导窄边b 分布的半波数的个数。
当m 和n 取⾮零值时，TMmn 模和TEmn 模具有相同的截⽌参数，这种现象称为模式简并，相应的模式称为简并模式。
例如，TM21模和TE21模是简并模式。
4. 波长①⼯作波长λ：定义：微波振荡源所产⽣的电磁波的波长。
v f λ==若填充空⽓，则8310/v c m s ===? 若填充r ε的介质，则v =②波导波长λg ：在波导内，合成波沿的等相位⾯在⼀个周期内所⾛过的路程定义为波导波长λg 。
2g πλβ==③截⽌波长λc ：电磁波处于能传输与不能传输的临介状态，此时对应的波长称为截⽌波长，对应的频率叫截⽌频率,fc.(或定义为：导⾏波不能在波导中传输时所对应的最低频率称为截⽌频率，该频率确定的波长称为截⽌波长。
)g λλ>c cvf λ==c c v f λ=5.传播速度若填充空⽓，则8310/v c m s ===? ，若填充r ε的介质，则v =①相速度vp ：定义p v ωβ== 或p g v fλ=p v v >②群速度vg ：群速度（能速）就是电磁波所携带的能量沿波导纵轴⽅向（z 轴）的传播速度。
g v =2p g v v v = g v v <6.⾊散现象：传播速度与频率有关的现象时延失真：波导传输频带内各不同频率的信号传输时间不等，造成信号失真，这种失真称为时延失真。
7. 波阻抗：波导中某种波型的阻抗简称为波阻抗。
定义为波导横截⾯上该波型的电场强度与磁场强度的⽐值。
TM波的：x TM y EZ H ==TE 波: TE Z =⽆界空间中的波阻抗:η=空⽓中：0120377ηηπ===Ω介质r ε中：0rηηε= 8.什么是模式简并？9. 场结构的定义：⽤电⼒线（实线）和磁⼒线（虚线）来表⽰场强空间变化规律的图形。
交流信号的几种常用参数测量(仪器说明)
主菜单-光标测量-手动方式
④．移位旋钮移动光标定位在待测波形待测位置 ⑤．获得测量数值：（时间以屏幕水平中心位置为 基准，电压以通道接地点为基准） 显示光标 1或2 位置的电压或时间值 显示光标 1、2 的水平间距（△X）：即两光标间 的时间值。显示光标 1、2 水平间距的倒数 （1/△X）。 显示光标 1、2 的垂直间距（△Y）：即两光标间 的电压值。 注：当光标功能菜单隐藏或显示其它功能菜单时， 测量数值自动显示于屏幕右上角。 45
18
水平控制区（HORIZONTAL）
转动水平 SCALE 旋钮改变 “S/div（秒/格）”水平档位， 状态栏对应通道的档位显示发 生了相应的变化。以 1－2－5 的形式步进。 Delayed（延迟扫描）快捷键： 按下水平 SCALE 旋钮可以切 换到延迟扫描状态，在延迟扫 描状态可达到 10ps/div * 。
主菜单-光标测量-追踪方式
光标追踪测量方式是在被测波形上显示十 字光标，通过移动光标的水平位置，光标 自动在波形上定位，并显示当前定位点的 水平、垂直坐标和两光标间水平、垂直的 增量。 其中，水平坐标以时间值显示，垂直坐标 以电压值显示。
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主菜单-光标测量-追踪方式
操作步骤如下： ①．选择光标追踪测量模式，按键操作顺序为： CURSOR → 光标模式 →追踪 。 ②．选择光标 A、B 的信源：根据被测信号的输入 通道不同，选择 CH1 或 CH2 。若不希望显示此 光标，则选择 无光标 。 ③．移动光标在波形上的水平位置 • 注意：只有光标追踪菜单显示时，才能水平移动 光标。在其它菜单状态下，十字光标在当前窗口 的水平位置不会改变，垂直光标可能因为波形的 瞬时变化而上下摆动。
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主菜单-光标测量
物理名词——精选推荐
27 物理名词f制光圈 X射线绕射 X射线衍射 n型半导体 p型半导体α粒子放射模拟埃安凹摆贝钡泵波秤畴氮电度阀方分缝伏功汞光规硅赫亨极剂计镜矩卡开孔框镭粒力量醚米秒幕囊能拍屏谱气汽铅圈绕热态碳凸图瓦维位物矽隙相像楔心音铀域匝锗轴转溴氘氙氚氡氩氪钋钍钴铍铯锶镤安培安时暗纹凹镜白光薄膜饱和北极贝尔贝克本质比荷闭管编码变化变换标度标积标量冰箱并联波长波导波动波峰波腹波谷波节波列波谱波前波数波形波源布线参量参数侧向测量层流插硕插座叉丝掺杂场强长波长度唱碟唱片唱针超声超压超音超载程差秤杆斥力充电冲量初态储能触发传播传递串联垂直纯音磁棒磁场磁畴磁带磁化磁迹磁极磁键磁矩磁力磁链磁屏磁石磁体磁铁磁性磁学磁域磁滞脆的大气大小带宽单摆单缝单位单元弹簧弹回弹性刀边刀刃导体导线得热灯丝地线点源点阵电表电场电池电导电感电荷电极电键电解电抗电缆电离电量电铃电流电路电能电器电容电势电视电枢电刷电位电学电压电源电震电子电阻调幅调节调频调谐调制叠加定点定律定容定态定温定向定压定则定子动量动能动性端钮短波短路断点断路对焦对流对准扼流发电发散发射发条法拉法线法则反冲反馈反射反相范围泛音方波方位方向放大放电放射非门飞轮沸点沸腾分贝分辨分解分力分量分流分路分钟分子峰值风洞风力敷霜辐射符号伏特俘获浮力浮体复摆复像腹线负荷负极附著干扰干涉甘油感抗感应刚度刚体刚性钢轭杠杆隔热隔声功率供电公制共鸣共振共轴固态固体固相关闭惯量惯性光程光导光阑光谱光束光速光纤光线光心光学光源光闸光栅光柱光子轨道轨迹滚动锅炉过渡过冷毫米核力核能核素核心核子合力合量赫兹亨利横波横向恒力轰击虹膜红移互感互换滑轮划线簧片回波回火回路回扫回声会聚混响活化活门活塞活线火花火箭火线或门基极基频基态基音机理机械机翼机制畸变迹线激发激光激活极化极性集极剂量夹紧夹钳夹子加热加速假力假设假说间隔剪力减速键合键能焦点焦度焦耳焦距矫正角膜接地接通接头接线截段截断截距节点节线结合结晶解码介质金箔紧张进位近点近视浸没晶格晶粒晶面晶体景深颈缩静止径迹净力居里矩臂聚变聚焦距离绝缘均匀卡钳开槽开关开管开路开启康铜抗流刻度空穴空子孔径口径库伦快门扩散烙铁乐器乐音雷姆棱镜厘米离焦离子理论粒子力臂力矩力偶力线连接量程量纲量筒量值量子亮度亮纹裂变裂开零级流体流线路程路轨律音滤泵滤波轮轴螺距螺线螺旋罗盘裸线脉冲漫射米尺密部密度面积描迹秒表秒钟模拟模式膜片摩擦摩尔末态母核目镜钠灯南极内功内聚内力内能能带能级能量逆相凝点凝固凝结凝聚牛顿扭摆扭矩扭力扭曲扭转欧姆拍频排量旁路旁向抛射抛体跑道配电配重喷嘴膨胀碰撞偏差偏向偏压偏振偏转频率贫血平衡平流平移起磁起电器件气垫气膜气态气体气相气楔气压气柱汽点汽化汽压千克千瓦潜热强度切力氢弹倾角取向去磁权重绕射绕转绕组热泵热库热量热流热学热壑韧化熔点熔化熔解容积容抗容量蠕变软铁散光散射扫掠扫描色标色差色码色散闪电闪频闪烁上限烧杯射程射极射频设计伸长声爆声波声道声迹声纳声频声速声学声压声音升华失热失真失重施力施于石蜡石英拾音时基时间时距实深实物实像矢积矢量示踪势垒势能视差视场视角视深视野试管收缩守恒受激输出输电输入输送疏部数据衰变衰减双缝水波水层水平水汽水银瞬态丝极速度速率随机缩小探测套件特性特徵梯度体积天平天线条纹铁粉铁架铁心通量瞳孔同步同相同轴投射投影透镜透明透射凸镜突变图表湍流推力蜕变退磁退火瓦特外功外力外推网路网络微波微调韦伯伪力位错位垒位能位移卫星温标温差温度纹道稳流稳态涡流涡漩钨丝无规物镜物距物态物体吸力吸热吸收吸引稀疏系统细胞细调狭缝下限舷波线流线圈线图相差相斥相角相位响度像差像距像散向积向量小车小时校整校准效率斜率斜面谐音星系形变行波性质修正虚物虚像悬臂旋转压强压缩颜色眼镜衍射阳极仰角遥控曳力液化液体液相以太译码异相因次音叉音调音高音阶音品音色音速音质阴极引力应变应力萤光优值铀矿油膜游丝与门元件元素原长原理原子远点远视跃迁云母云室运动杂质载波载电载量噪音增益栅极张力照亮照明照射折射真空针槽针筒震波振荡振动振幅蒸发蒸气蒸汽整流正极正立正碰支点支枢指针纸带质量质心质子中波中线中性中子终态重力重量重氢重心周期煮沸主轴驻波转变转动转矩转盘转数转轴转子装置锥摆子波子核自感自旋自转字节纵波阻抗阻力阻尼组分组件作用闩锁嬗变氘核砝码黏附黏力黏性耦合蜃景癌细胞安培计凹面镜凹透镜奥斯特八音度白内障白血病半导体半衰期保守力保温套保险丝保真度保真性饱和汽倍加器倍频程本生灯比电荷比例尺比潜热比热容蓖麻油避雷针编码器变压器变阻器标准差表面能波速度波速率波阵面泊松比参考级参考系测高仪测径器测微计测温学场磁体场磁铁场力线场线圈超导体超负荷超高频超声波超声速超音波超音速潮汐能冲击摆冲击波初速度出射角出射线储热器触发器传导率传导性传感器传声器吹风器垂直移磁北极磁场板磁导率磁感应磁化率磁力线磁南极磁通量磁效应大气层大气压带状谱单滑轮单色光弹簧秤倒换器倒立的导出量导电率导热率等势的等势面等势线等位的等位面等位线等温线等压线低电压滴定管地震波点电荷点质量电池组电池座电磁波电磁矩电磁力电磁体电磁铁电磁学电动机电动势电感器电功率电共振电解的电解质电介质电离层电离能电离室电力网电力线电力站电流计电路板电暖炉电容率电容器电势差电势能电位差电位能电压降电源箱电振荡电子伏电子管电子枪电子束电子学电子云电阻率电阻器叠片的定滑轮定率计定态波动滑轮动力学动量矩动摩擦断路器额定值扼流圈二极管二进制发电厂发电机发热器发散镜发射极发射率发射谱反粒子反射比反射角反射线反相器反应堆反作用方解石方框图防冻剂防护屏放大的放大镜放大率放大器放射尘放射系放射性放射学放射源放映机非或门非稳态非与门分辨率分层的分光计分流器分束器分压器分压强分子力蜂鸣器风速计辐射计辐射器辐射体辐向场氟利昂伏特计副电流副电压副绕组副线圈负电荷负端钮负反馈负离子附著力感光片感应器高电压高度计高温计高压锅隔热的给予体功函数功率计弓形波共价键共面力共鸣管共振器惯性秤惯性系光程差光导管光电池光电流光电子光电阈光幻象光具组光敏的光敏面光谱管光谱级光谱线光谱学光谱仪光圈数光线图光线箱光行差过饱和毫安计耗尽层耗散力荷质比核反应核废料核辐射核聚变核裂变核能级核武器核子数合矢量合速度合位移合向量横向的恒速度恒速率恒温器宏观的红外线互感应滑轮组化油器缓冲器缓和剂换能器换向器回复力会聚镜汇电环活化能活性核火警钟或非门基本量机械波机械能激发能激光器激光束激活能极限角集电极剂量率计时器计数率计数器继电器加法器加热器加速度加速器假接地价电子检流计剪模量剪应力减速度减速剂降压器焦耳计焦平面交流电脚踏泵角冲量角动量角宽度角频率角速度角速率角位移角运动接触角接触力接合器接目镜接受体接物镜接线柱截面积结合能结晶的解码器介电的金属键金属珊近地点近日点晶体管晶体学晶状体静电计静电键静电学静力学静摩擦径向场聚光器聚乙烯绝热的绝缘体卡路里开尔文坎德拉抗磁性抗流圈抗挠性可见度可见光空气柱孔脱管控制棒赖曼系雷诺数冷凝器冷却剂离心机离心力离子对离子键离子偶立体声力常量力常数力偶矩连续波连续谱量热器量子化量子数临界点临界角灵敏度灵敏值硫化镉掠入射掠射角螺丝钉螺丝批螺线管螺旋形逻辑级逻辑门逻辑值洛埃镜马赫数漫反射毛细管明晰圈摩擦力末速度母核素耐热的内电阻内聚力镍铬线凝固点凝结点凝结核凝聚核牛顿环扭应力扭转角浓缩铀欧姆计偶极矩偶极子帕斯卡帕邢系排水罐抛射体佩林管喷雾器膨胀率皮托管偏向角偏振波偏振光偏振角偏振面偏振片偏振器偏振栅偏转板偏转管频闪仪平衡臂平衡锤平衡点平衡力平面波平面镜平行力曝光量漆包线起电盘起动器气动力气泡室气压计汽化点汽化器汽密度千瓦时千瓦特迁移率乾电池前进波潜望镜切入射切应力球面波球面镜球轴承曲面镜屈服点屈光度驱动力全反射全息术全息图全息学燃料棒绕射角绕射线热传导热传递热电堆热电偶热辐射热交换热绝缘热平衡热容量热损耗热吸收热效应热阴极热增益热转移韧性的入射点入射角入射线软弹簧软铁心三极管三脚架三棱镜三态点三相点散热器散射角色散率摄氏度伸长度深测器甚高频声强度声强级升压器施力点湿度计十进制十字丝石松粉拾音器实焦点实膨胀实物体示波器示踪物势梯度视错觉视膨胀视频率视网膜守恒力受激态输电缆数量级数字的衰变率双滑轮双极的双稳器双线摆双折射双重线水波槽水平移水压机水蒸气水蒸汽顺磁性速度比随机性太阳能碳颗粒探测器特徵谱特徵线体温计条形码铁磁性铁丝网铁支架听觉阈同位素同轴线投射角投射器投影机透镜座透射比凸面镜凸透镜图解法推进器蜕变率瓦特计外推法弯液面弯月面万花筒望远镜微安计微观的微音器维量法位梯度温度计稳定态稳流器稳压器涡电流涡轮机无规性无视差无向积无向量物理量物质波吸热剂吸热器吸声板吸收比吸收谱吸收体吸音板希沃特弦音计显微镜线动量线状谱相对论相对性相干的相矢量相位差相向量橡胶管向心力消色差谐运动谐振荡虚焦点虚物体蓄电池旋转台压强计压缩率亚声速亚音速烟雾盒延性的沿轴的衍射角衍射线验电板验电器扬声器摇摆机耶格法液晶体易碎的逸出功译码器异或门因次法音叉臂引力场引力势应变规应变计萤光幕萤光屏硬挺度硬橡胶硬质胶永磁体游标尺逾电压与非门原电流原电压原绕组原线圈原子弹原子核原子键原子论原子能圆形波跃迁能匀速度匀速率运动学匝数比载荷子噪音级闸流管展性的张应变张应力障碍物照相机折射角折射率折射线真空泵真空管真膨胀真值表振荡器振动器蒸气压蒸汽机整流器正电荷正端钮正反馈正离子正入射正弦波直流电直线波指南针指示器制动器质量数质谱仪质子数中和点中微子中子数钟形罩重力场重力势重氢核周期表轴向场轴向的主焦点柱面镜转动能准确度准直管准直仪紫外线子核素自发的自感应自由程自由度阻挡层阻档层阻尼力作用力作用量作用线忒斯拉猝灭剂黏滞的黏滞力黏滞性鳄鱼夹阿普顿层安培小时安全装置按钮开关凹凸透镜巴耳末系巴尔通摆百分误差半波整流半镀银镜半加法器半透明幕半透明屏傍轴光线饱和电流饱和汽压饱和蒸气贝克勒耳倍增过程本底辐射比对实验比辐射率比例常量比例常数比热容量闭合电路闭环增益扁平线圈变速运动标上刻度标准电池标准偏差标准误差表观膨胀表观频率表观失重表观重量表面加膜表面张力并联电路并联共振玻尔半径玻尔理论玻尔原子玻璃纤维波动图形波前分割不平衡力不透明的不相干的布喇格角布喇开系布朗运动部分偏振操作电压测温性质查德威克查理定律超导电性超高电压赤道轨道抽成真空触发输入穿透本领穿透能力穿透深度传播方向串联电路垂直分量垂直距离垂直偏转纯半导体磁场强度磁化电流磁化作用磁性材料磁子午线次级发射粗粒麦粉醋酸戊酯大气压强带电粒子带状光谱单位温度单位质量单向电流单向电路单向反射弹性常量弹性常数弹性极限弹性模量弹性碰撞弹性形变弹性滞后导出单位等容过程等时振荡等温过程等效电感等效电容等效电阻等压过程等压膨胀滴定管架第二级谱第一级谱点阵间隔点阵间距电场强度电场图形电磁波谱电磁触点电磁辐射电磁感应电磁振荡电感电路电感线圈电荷分布电荷密度电荷守恒电话听筒电解质的电离电流电离电势电离电位电离电压电离作用电力分站电流放大电流脉冲电流密度电流强度电流天平电流增益电路符号电容电路电容耦合电势差计电位差计电压增益电晕放电电子伏特电子能级电子漂移电子绕射电子雪崩电子衍射电子跃迁电阻分量电阻线圈叠加原理叠影效应定常流动定时开关动量守恒动态电阻动态平衡读数误差端部修正对的产生对照实验对正碰撞多次反射多缝干涉多用电表惰性气体扼流电路遏止电势遏止电位二进位制二进位组发热元件发散透镜发射光谱发射谱线法向应力反常膨胀反电动势反馈电阻反射波前反射定律反射光栅反相输入反向电流反向偏压反作用力范德华力方均根值防盗警钟放射疗法放射强度放射衰变放射现象放射性核非保守力非常光线非惯性系非结晶的非偏振波非偏振光非守恒力非稳态的分子极化分子间距分子结构分子运动分子撞击峰值电压辐射防护辐射热计符号法则浮体原理负供电轨负接线柱干涉图形感生电荷感生电流感生电压感应起电感应生热刚度系数刚性模量高能粒子高斯定理跟随电路功率损失功率因数供电设备共发射极共模电压共振频率共轭焦点固有频率惯性质量贯穿本领贯穿能力贯穿深度光测弹性光导纤维光电效应光密介质光谱分析光疏介质光学厚度光学密度光学平度光学系统光学仪器轨道电子滚动摩擦滚珠轴承海市蜃楼毫安培计核反应堆核外结构黑体辐射横向倒置横向放大恒加速度恒角速度恒速运动红外辐射虎克定律滑动触头滑动接触滑动摩擦滑线电桥化石燃料环形电路环形线圈环状线圈缓冲电路换向开关簧片按键簧片开关恢复系数回复力偶回复转矩回旋半径回转半径会聚透镜混响时间霍耳电压霍耳效应击穿电势击穿电位基本单位基极电流机械利益机械效率机械振荡激发电势激发电位激发电压激光材料极限摩擦集成电路集极电流几何光学家居电路尖端作用检偏振器检验电荷简谐运动剪切模量剪切强度焦点对准交变电压交流电压角度放大角放大率角加速度角向运动接触面积接触起电解像能力介电常量介电常数介稳态的金属疲劳晶体点阵晶体格子晶体绕射晶体衍射静态电阻静态平衡静止状态镜面反射径向分量聚焦控制聚乙烯片绝对零度绝对温标绝热过程绝热膨胀开氏温标抗断强度抗流电路抗扭强度抗屈强度抗性分量抗张强度可变电阻可变光阑可变速度可变速率可变增益可见光谱可逆过程可听讯号可压缩性克罗瓦盘空气动力空气阻尼孔径张角控制系统控制栅极库伦定律扩散云室拉伸应变拉伸应力赖曼光谱楞次定律冷却曲线冷却系统冷却效应冷却修正离子结构理想机械理想气体粒子运动力的分解力多边形力矩原理力三角形连锁反应连续光谱量纲分析临界速度临界温度临界质量临界阻尼临阈电压临阈频率临阈强度零点校正硫化作用漏泄电流滤波电路螺钉起子螺旋弹簧螺旋法则逻辑电平洛伦兹力满标偏转毛细上升毛细下降毛细现象毛细作用米尺电桥密堆积的面膨胀率面偏振波模拟实验模拟讯号模拟转换摩擦生电摩擦系数摩尔体积能量递降能量均分能量守恒能量输出能量输入能量退降能量转换能量转移年代测定牛顿力学牛顿流体扭转常量扭转常数扭转振荡欧姆导体欧姆定律偶的产生帕邢光谱抛体运动泡筏模型喷气推进膨胀系数偏压电路偏转系统漂移速度频率调制频率响应平凹透镜平底烧瓶平衡电桥平衡间距平衡条件平均速度平均速率平流电路平面偏振平凸透镜平行光线平移动能屏蔽导线普用支架起动电压起动电阻起偏振角起偏振器起重磁铁气垫导航气体强压气压定律千瓦时计千瓦小时乾电池组强度控制桥式电路切变模量切变强度切向分量球对称的球面透镜球面像差曲率半径曲率中心驱动电池驱动电路驱动频率全波整流全加法器全内反射绕射光栅热电动势热电效应热核反应人工放射人工蜕变刃形支承入射波前瑞利判据三脚插头三角棱镜散热系统散射模拟扫描速度色散本领色散能力摄氏温标射极电流设定开关声响导航声响模糊失效时间施感电荷施感电流时基控制时间常量时间常数实验台垫矢量加法市电电源市电频率视觉调节授受起电受激发射受激能级受激吸收受迫振荡受体掺杂受体杂质输出电流输出电压输出功率输出特性输入电流输入电压输入电阻输入功率输入特性数模转换数字显示数字讯号衰变产物衰变常量衰变常数衰变定律衰变模拟衰变曲线双凹透镜双金属片双凸透镜双稳电路双稳态的双向开关水力发电水平分量水平偏转瞬变电流瞬变电压瞬时电流瞬时电压瞬时速度瞬时速率顺序逻辑塑性形变随机误差随机游动随机运动随遇平衡探察线圈逃逸速度特性曲线特徵光谱特徵谱线蹄形磁铁天线网路条纹图形听频范围通量密度同向碰撞同轴电缆透镜公式透射光线透射光栅椭圆轨道完整电路万用电表望远镜座微安培计微波仪器微电子学微分方程尾追碰撞卫星通讯温差电堆温差电偶温度计泡温度梯度温室效应稳定平衡涡流损耗涡流阻尼无定形的无规行走无规运动无视差法无线电波无重状态物理光学物理性质物态变化物态方程吸收本领吸收光谱吸收能力吸收谱线吸收系数系统误差线偏振波线性胀率线状光谱相长干涉相对密度相对速度相对运动相互作用相位常量相位常数相位超前相位滞后相消干涉响应时间向量加法硝酸铀醯消色差的消色差光行星运动蓄电池组旋转运动选择吸收寻常光线压缩气体压缩系数亚稳态的眼球模型衍射光栅杨氏模量液体压强遗传效应因次分析音调高度阴极射线引力常量引力常数引力势差引力势能引力质量硬橡胶棒硬质胶棒永久磁铁有槽砝码有机玻璃有效数字有效质量宇宙辐射原子半径原子核的原子间距原子间力原子间势原子间位原子结构原子密度原子模型原子序数原子直径原子质量圆形波前圆形脉冲圆形碳纸圆周轨道圆周运动云室径迹匀加速度匀强磁场匀强电场匀速运动杂散电容暂时磁体暂时磁铁噪音污染增益控制栅极控制照相底片折射波前折射定律折射棱角真空放电真实气体振荡电路振荡中心振幅调剂振幅分割蒸发致冷蒸气密度正供电轨正接线柱正向电流正向偏压直线波前直线传播直线脉冲直线运动纸带图表致断应力质点运动质量亏损质能关系滞后现象中性平衡终端速度终端速率重定开关重力势差重力势能周期运动柱面凹镜柱面透镜柱面凸镜驻留轨道转动惯量转动矢量转动向量紫外辐射自动对焦自动聚焦自发发射自发蜕变自然频率自由电子自由空间自由落体自由下落自由下坠自由振荡纵向放大阻尼谐动阻尼谐振阻尼振荡组合逻辑最大误差最小偏向轫致辐射黏滞流动黏滞系数黏滞阻力耦合振荡奥氏黏度计巴耳末光谱半波整流器半圆玻璃块饱和蒸气压本徵半导体扁平螺线管标准大气压并激电动机并绕电动机波粒二象性波粒二重性波义耳定律波阵面分割铂阻温度计伯努利定律泊肃叶公式不可逆过程不稳定平衡布喇格定律布喇格平面布喇格绕射布喇格衍射布喇开光谱部分偏振波参考座标系掺杂半导体冲击电流计冲击检流计串激电动机串绕电动机垂直轴定理磁带录音机磁感应强度磁通量密度磁通匝链数醋酸酯条片存储电容器大爆炸模型单迹示波器单原子分子弹性应变能德布罗意波第二级光谱第一级光谱电池充电器电磁感应圈电动机法则电感性分量电介质极化电介质强度电流放大器电流灵敏度电容性放电电容性分量电压比较器。
周炳坤激光原理课后习题答案
《激光原理》习题解答第一章习题解答1 为了使氦氖激光器的相干长度达到1KM ，它的单色性0λ∆应为多少？解答：设相干时间为τ，则相干长度为光速与相干时间的乘积，即c L c ⋅=τ根据相干时间和谱线宽度的关系 cL c ==∆τν1又因为 0γνλλ∆=∆，00λνc=，nm 8.6320=λ由以上各关系及数据可以得到如下形式： 单色性=0ννλλ∆=∆=cL 0λ=101210328.61018.632-⨯=⨯nmnm解答完毕。
2 如果激光器和微波激射器分别在10μｍ、500nm 和Z MH 3000=γ输出1瓦连续功率，问每秒钟从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少。
解答：功率是单位时间内输出的能量，因此，我们设在dt 时间内输出的能量为dE ，则功率=dE/dt激光或微波激射器输出的能量就是电磁波与普朗克常数的乘积，即d νnh E =，其中n 为dt 时间内输出的光子数目，这些光子数就等于腔内处在高能级的激发粒子在dt 时间辐射跃迁到低能级的数目（能级间的频率为ν）。
由以上分析可以得到如下的形式：ννh dth dE n ⨯==功率 每秒钟发射的光子数目为：N=n/dt,带入上式，得到：()()()13410626.61--⨯⋅⨯====s s J h dt n N s J νν功率每秒钟发射的光子数 根据题中给出的数据可知：z H mms c13618111031010103⨯=⨯⨯==--λν z H mms c1591822105.110500103⨯=⨯⨯==--λνz H 63103000⨯=ν把三个数据带入，得到如下结果：19110031.5⨯=N ，182105.2⨯=N ，23310031.5⨯=N3 设一对激光能级为E1和E2（f1=f2），相应的频率为ν（波长为λ），能级上的粒子数密度分别为n2和n1，求(a)当ν=3000兆赫兹，T=300K 的时候，n2/n1=? (b)当λ=1μm ，T=300K 的时候，n2/n1=? (c)当λ=1μm ，n2/n1=0.1时，温度T=？解答:在热平衡下，能级的粒子数按波尔兹曼统计分布，即： TK E E T k h f f n n b b )(expexp 121212--=-=ν（统计权重21f f =） 其中1231038062.1--⨯=JK k b 为波尔兹曼常数，T 为热力学温度。
第八章 导行电磁波
圆波导
TE或TM波
光纤
TE或TM波
电磁屏蔽
差 好 差 差 好 好 差
使用波段
> 3m > 10cm 厘米波 厘米波 厘米波、毫米波 厘米波、毫米波 光波
二、导行电磁波的纵向场量表达式
设电磁波在无耗媒质中向(+z)方向传播，其角频率为 ,
则其电场表达式可以记为：
v E
v Eme
jt z
由麦克斯韦方程组
➢TE10模和TE20模之间的距离大于其他高阶模之间的距 离，因此可使TE10模在大于1.5:1的波段上传播。 ➢为单极化方向波。
➢对于一定比值a/b，在给定工作频率下TE10模具有最小的 衰减。
1、TE10场量表达式和场结构 将m=1,n=0代入TEmn模式表达式中，可得：
Hz
H0
cos
a
第八章 导行电磁波
❖导行电磁波(导波)：沿导波装置(如传输线，波导)传 播的电磁波。导行波被限制在有限的空间内传播。 ❖导波装置可以具有不同的截面形状和截面面积。
矩形波导
平行双线
圆波导
同轴线
微带线
❖均匀导波装置：在垂直于导波传播的方向的横截面上，
导波装置具有相同的截面形状和截面面积。
本章主要内容： ❖导行电磁波的一般特性 ❖矩形波导中电磁波的特性 ❖圆柱导波中电磁波的特性 ❖谐振腔 分析方法：
式中常数C1 ，C2 ， C3 ， C4 取决于导波系统的边界条件。
由边界条件可知，在导体边界面上，电场切向为零。
Ez x0,a 0 Ez y0,b 0
kx
mπ a
,
m 1,2,3,
ky
nπ b
,
n 1,2,3,
微波技术复习题
微波技术复习题一、填空题1.若传输线的传播常数γ为复数，则其实部称为衰减常数，量纲为奈培/米(Np/m)或者分贝/米(dB/m)，它主要由导体损耗和介质损耗产生的；虚部称为相位常数，量纲为弧度/米(rad/m)，它体现了微波传输线中的波动过程。
2.微波传输线中相速度是等相位面移动的速度，而群速度则代表能量移动的速度，所以相速度可以大于光速，而群速度只能小于或等于光速，且相速度和群速度的乘积等于光速的平方或c23.在阻抗圆图中，上半圆的阻抗呈感性，下半圆的阻抗呈容性，单位圆上为归一化电阻零，实轴上为归一化电抗零。
4.矩形金属波导(a>b)的主模是TE10，圆形金属波导的主模是TE11，同轴线的主模是TEM。
5.若传输线端接容性负载(Z L=R L+jX L，X L<0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压节点；若端接感性负载(Z L=R L+jX L，X L>0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压腹点。
6.阻抗圆图是由单位电压反射系数坐标系和归一化阻抗坐标系组成的，其中前者又由单位电压反射系数的模值圆和单位电压反射系数的相角射线组成，而后者又由归一化电阻圆和归一化电抗圆组成。
7.在金属波导截止的情况下，TE模的波阻抗呈感性，此时磁储能大于(大于/小于)电储能；TM模的波阻抗呈容性，此时电储能大于(大于/小于)磁储能。
8.微带线的主模为准TEM模，这种模式的主要特征是Hz和Ez都不为零，未加屏蔽时，其损耗包括导体损耗，介质损耗和辐射损耗三部分。
9.特性阻抗为50Ω的均匀传输线终端接负载R L为j20Ω,50Ω,20Ω时，传输线上分别形成纯驻波，纯行波，行驻波。
10.均匀传输线的特性阻抗为50Ω，线上工作波长为10cm,终端接有负载Z L，Z Lˊ1).若Z L=50Ω，在zˊ=8cm处的输入阻抗Z in=50Ω, 在zˊ=4cm处的输入阻抗Z in=50Ω。
2).若Z L=0，在zˊ=2.5cm处的输入阻抗Z in=∞Ω, 在zˊ=5cm处的输入阻抗Z in=0Ω,当0<zˊ<2.5cm处, Z in呈感性，当2.5<zˊ<5cm处, Z in呈容性3). 若Z L=j50Ω，传输线上的驻波系数ρ=∞。
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WR-62
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无
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无
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WR-7
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BJ32
WR-284
WG10
R32
2.6
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0.14
1.2
2.03
76.2
38.1
无
无
无
无
无
无
无
无
0.0012
0.0017
无
无
BJ2200
WR-4
WG31
R2200
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261
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2.07
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0.5
0.8
2.18
137.246
无
无Байду номын сангаас
无
无
无
无
无
无
0.00086
0.00122
无
无
BJ2600
WR-3
WG32
R2600
217
9.93
0.05
0.5
1
31.6
9.488
0.199
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8.971
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10.696
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0.465
BJ180
WR-51
WG19
R180
14.5
22
12.95
6.477
0.026
0.4
1.015
14.99
8.51
0.05
0.5
1
25.91
11.575
标准矩形波导管数据
矩形波导的截止频率fc＝149.9/a（GHz）
矩形波导的起始频率＝1.25fc（GHz）＝187.375/a（GHz）
矩形波导的终止频率＝1.9fc（GHz）＝284.81/a（GHz）
执行标准：GB 11450.2-89
标准型号
主模频率范围（GHz）
内截面尺寸(mm)
基本壁厚(mm)
R5
0.41
0.62
457.2
228.6
0.51
1.5
5
待定
待定
待定
待定
待定
915.0
0.328
0.013
0.019
无
无
0.390
0.580
无
无
150
213
18.787
无
BJ6
WR-1500
WG2
R6
0.49
0.75
381
190.5
0.38
1.5
3.18
待定
待定
待定
待定
待定
762.5
0.393
0.017
27.8
2.759
9.095
BJ18
WR-510
WG7
R18
1.45
2.2
129.54
64.77
0.26
1.2
2.03
133.6
68.83
0.2
1
1.5
259.1
1.157
0.008
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0.010
0.015
0.259
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0.309
0.456
12.09
17.1
2.175
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BJ22
WR-430
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0.070
0.229
BJ400
WR-22
WG23
R400
32.9
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5.69
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0.3
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7.72
4.88
0.05
0.5
1
11.38
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1.100
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无
无
0.140
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无
无
27.6
39.1
5.147
无
BJ14
WR-650
WG6
R14
1.13
1.73
165.1
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0.33
1.2
2.03
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0.2
1
1.5
330.4
0.908
0.006
0.009
0.007
0.010
0.180
0.266
0.214
0.317
19.6
BJ84
WR-112
WG15