电磁场实验1
第五节电磁场的生物效应11级
内分泌系统、免疫系统、心血管系统和致癌 问题研究的部分结果。
1．神经系统
神经系统对电磁场作用非常灵敏，无论从功能、
代谢或形态方面都有相关报道。
经颅刺激神经细胞测定中枢运动传导。最早是用短
时限高压电流刺激，此种方法病人感到疼痛不适， 因而使用有一定限制。 Barker首次记录了用磁刺激大脑运动皮层所获得运 动反应，使用该方法病人几乎没有什么感觉，更无 疼痛不适。
电磁波对脑组织的影响不仅有频率窗，而且有功
率窗。
2．内分泌系统
实验1
Friedman将猴放在200G的恒磁场中，每天辐照
4h。结果尿中类皮质激素上升，停止辐照6天后 恢复正常。
实验2
小鼠在60Hz，25～50kV／m电场作用下，皮质
酮上升；但当继续辐照时，皮质酮又下降至基线。
2．内分泌系统
3．免疫系统
实验1
以0.04～0.12T的恒磁场及0.6T的脉冲磁场，分
别作用于胸腺及脾脏的相应体表部位，观察家 兔的免疫功能。结果除 0.04T的恒磁场对家兔 免疫功能无影响外， 0.12T恒磁场组家兔白细 胞数及中性白细胞均有增高， 0.6T脉冲磁场组 的细胞兔疫功能的变化比较明显，淋巴细胞转 化率、白细胞总数及中性白细胞比例均有增高。
1．神经系统
射频辐照
可致脑中ATP含量改变，C蛋白对射频辐照敏感；
射频辐照可能阻碍细胞线粒体中电子传递功能，使脑中
能量代谢下降。
ATP是含有三分子磷酸的腺苷，因此称为腺苷三磷酸，也称三
磷酸腺苷，是体内最重要的高能化合物。
在生命活动中能量的释放、贮存和利用主要是以ATP为中心，
实验一：T型波导内部仿真场分析与优化
实验一：T型波导内部仿真场分析与优化实验目的:理解和分析T型波导分支内部电磁场分布及优化方法。
实验内容：1.建立一个T型波导模型，利用HSFF软件求解，分析，观察T型导波的场分布情况。
2.使用HFSS进行T型波导功分器的优化设计实现，进行参数分析扫描，利用HFSS的优化设计功能实现3端口输出功率为2端口输出功率的2倍、3倍。
然后用重新设计端口激励端，使端口端2为激励端，端口3的输出为端口1的2倍。
实验原理：T型波导功分器又叫T型波导分支器，它能将波导能量从主波导中分路接出，它是微波功率分配器件的一种。
此次设计H面T型分支，使得从1端口输入的功率可以平均的分配给端口2、3，使得2、3端口的TE10波为等幅同向。
同时，通过设置隔片改变各端口的功率分配。
进行扫频设置，观察S参数曲线和电场分布。
实验步骤及结果：一、新建工程设置1．运行HFSS并新建工程双击桌面上的HFSS快捷方式，启动HFSS软件。
HFSS启动后，会自动创建一个默认名称为Project1的新工程和名称为HFSSDesign1的新设计。
从主菜单栏选择命令【File】→【SaveAs】，把工程文件另存为Tee.hfss。
然后右键单击HFSSDesign1，从弹出菜单中选择【Rename】命令项，把设计文件HFSSDesign1重新命名为TeeModal。
2．选择求解类型从主菜单栏选择【HFSS】→【SolutionType】，打开SolutionType对话框，选中DrivenModal单选按钮，单击OK按钮。
3．设置长度单位从主菜单栏选择【Modeler】→【Units】，打开SetModelUnits对话框，选择英寸（in）单位，单击OK按钮。
此时，设置了建模时的默认长度单位，即英寸。
二：创建T形波导模型1．创建长方体（1）从主菜单栏选择【Tools】→【Options】→【ModelerOptions】，打开3DModelerOptions对话框，选择Drawing选项卡，确认选中EditPropertiesofnewprimitives复选框，然后单击确定按钮。
电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告电磁场与电磁波实验报告引言：电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念。
电磁场是由电荷产生的一种物理场，它的存在和变化会影响周围空间中的其他电荷。
而电磁波则是电磁场的一种传播形式，它以电磁场的振荡和传播为基础，具有波动性质。
本次实验旨在通过实际操作和测量，深入了解电磁场和电磁波的特性。
实验一：测量电磁场强度在实验一中，我们使用了一个电磁场强度计来测量不同位置的电磁场强度。
首先，我们将电磁场强度计放置在一个固定的位置，记录下此时的电磁场强度。
然后，我们将电磁场强度计移动到其他位置，重复测量过程。
通过这些数据，我们可以得出不同位置的电磁场强度的分布情况。
实验结果显示，电磁场强度随着距离的增加而逐渐减弱。
这符合电磁场的特性，即电荷产生的电磁场在空间中以一定的规律传播，而传播的强度会随着距离的增加而减弱。
这一实验结果验证了电磁场的存在和变化对周围环境的影响。
实验二：测量电磁波频率和波长在实验二中，我们使用了一个频率计和一个波长计来测量电磁波的频率和波长。
首先，我们将频率计和波长计设置好，并将它们与电磁波源连接。
然后，我们观察频率计和波长计的测量结果，并记录下来。
通过这些数据，我们可以得出电磁波的频率和波长的数值。
实验结果显示，不同频率的电磁波具有不同的波长。
频率越高的电磁波，波长越短；频率越低的电磁波，波长越长。
这符合电磁波的特性，即电磁波的振荡频率和波长之间存在一定的关系。
这一实验结果验证了电磁波的波动性质，以及频率和波长之间的关系。
实验三：观察电磁波的干涉和衍射现象在实验三中，我们使用了一块光栅和一个狭缝装置来观察电磁波的干涉和衍射现象。
首先，我们将光栅放置在光源前方，并调整光源的位置和光栅的角度。
然后，我们观察到在光栅后方的屏幕上出现了一系列明暗相间的条纹。
这些条纹是由电磁波的干涉和衍射效应引起的。
实验结果显示，当电磁波通过光栅时，会发生干涉和衍射现象。
干涉现象表现为明暗相间的条纹，而衍射现象表现为条纹的扩散和交替。
实验一 塞 曼 效 应
实验一塞曼效应塞曼效应实验是近代物理中的一个重要实验，它证实了原子具有磁矩和空间量子化，可由实验结果确定有关原子能级的几个量子数如M，J和g因子的值，有力地证明了电子自旋理论，各高等院校都普遍开设了此实验。
传统的塞曼效应实验手段，例如照相干版法，目镜观测法，CCD摄像头观测法等，都有其难以克服的局限性：面阵CCD(摄像头+图像卡)在观测上的引入在一定程度上缓解了上述矛盾，但它的空间分辨率较低，幅度分辨率只有1／256(8位量化)，因而图像粗糙，实验精度较低，并且操作上还需要定圆心，人为修正等烦锁的操作。
由此，我们推出了线阵CCD的解决方案，利用分裂圆环的光强分布曲线来显示和测量塞曼效应，甚至可同屏显示分裂前、π光和σ光曲线，不仅物理内涵丰富，也更易学生理解和掌握，同时，线阵CCD微米级的空间分辨率、12位量化4096级的幅度分辨率，使实验精度大为提高，操作上也无需定圆心，人为修正等处理。
本实验由硬件和软件（祥看说明书）两部分组成。
本套仪器的硬件部分主要由三个部分组成：CCD采集盒、计算机数据采集盒和成像透镜部分。
各部分连接示意图图1如下：图1仪器的硬件部分组成1．CCD采集盒的核心器件是一个数千像元的CCD线阵，它可以将照射在其上的光强信号转化为模拟电信号，实时送往计算机数据采集盒。
每一个CCD线阵具体的指标参数，请详见其CCD采集盒上的铭牌。
2．计算机数据采集盒将由CCD采集盒送来的光强模拟电信号经12位A／D转换后量化为4096级数字信号，交给ZEEMAN软件处理。
它通过USB接口与计算机相连。
3．成像透镜部分由遮光罩和成像透镜组成。
前端仪器产生的光信号经过成像透镜会聚，在CCD线阵上产生实像，从而进行光／电变换。
一、实验目的1．掌握塞曼效应理论，确定能级的量子数与朗德因子，绘出跃迁的能级图；2．掌握法布里-珀罗标准具的原理及使用；3．熟练掌握光路的调节：4．了解线阵CCD器件的原理和应用。
电磁场与电磁波实验报告2
电磁场与电磁波实验报告-2电磁场与电磁波实验报告实验一 电磁场参量的测量一、 实验目的1、 在学习均匀平面电磁波特性的基础上，观察电磁波传播特性互相垂直。
2、 熟悉并利用相干波原理，测定自由空间内电磁波波长λ，并确定电磁波的相位常数β和波速υ。
二、 实验原理两束等幅、同频率的均匀平面电磁波，在自由空间内从相同（或相反）方向传播时，由于初始相位不同发生干涉现象，在传播路径上可形成驻波场分布。
本实验正是利用相干波原理，通过测定驻波场节点的分布，求得自由空间内电磁波波长λ的值，再由 λπβ2=，βωλν==f得到电磁波的主要参量：β和ν等。
本实验采取了如下的实验装置设入射波为φj i i e E E -=0，当入射波以入射角1θ向介质板斜投射时，则在分界面上产生反射波r E 和折射波t E 。
设介质板的反射系数为R ，由空气进入介质板的折射系数为0T ，由介质板进入空气的折射系数为c T ，另外，可动板2r P 和固定板1r P 都是金属板，其电场反射系数都为-1。
在一次近似的条件下，接收喇叭处的相干波分别为1001Φ--=j i c r e E T RT E ，2002Φ--=j i c r e E T RT E这里 ()13112r r r L L L ββφ=+=；()()231322222L L L L L L r r r r βββφ=+∆+=+=；其中12L L L -=∆。
又因为1L 为定值，2L 则随可动板位移而变化。
当2r P 移动L ∆值，使3r P 有零指示输出时，必有1r E 与2r E 反相。
故可采用改变2r P 的位置，使3r P 输出最大或零指示重复出现。
从而测出电磁波的波长λ和相位常数β。
下面用数学式来表达测定波长的关系式。
在3r P 处的相干波合成为()210021φφj j i c r r r e e E T RT E E E --+-=+=或写成 ()⎪⎭⎫⎝⎛+-∆Φ-=200212cos 2φφj i c r e E T RT E （1-2）式中L ∆=-=∆Φβφφ221为了测量准确，一般采用3r P 零指示法，即02cos =∆φ或 π)12(+=∆Φn ，n=0,1,2......这里n 表示相干波合成驻波场的波节点（0=r E ）数。
电磁场与微波技术实验教程 第1章
如果入射波波长为λ， 两波的波程差为δ, 当δ=kλ(k=0， ±1， ±2， …)时, 接收天线检波后电流 表有极大指示; 当δ=(2k+1)/2λ(k=±1， ±2， ±3, …)时， 接收天线检 波后电流表有极小指示。
B板固定不变， 从端点移动A板改变波程差δ， 当出现 电流表指示极小时， A板位置在某处(由千分尺读出)， 再同 方向继续移动A板又再次出现电流表指示极小时， A板的移 动位置改变恰好为λ/2。 继续同方向移动A板， 当出现m+1 个电流表指示极小时， 移动距离就为m/2个波长， 由此可测 出微波源的波长。
图1.1.2 静电场测试电路
五、 1.
2. 本实验方法很简单， 但它是工程上很有效的一种方法。 因此， 除测出所需点电位分布外， 还要深入理解有关的一 些问题。 在做实验报告时除一般要求内容数据外， 还要回 答下列问题： (1) 将平行板电容器的被测模型所测的数据画成距离－ 电位图， 与平行板电容器理论上的距离－电位比较， 并解 释为什么在Y=0及Y=10 cm附近(“电极”附近)电位有急剧变 化。 (2) 若要模拟有边缘效应的情况， 其被测模型应如何改
(3) 调节可移动反射板A， 测出电流表指示极小点时A板 的位置S0、 S1、 S2、 S3、 S4， 求出电磁波的波长λ。
在实验时也可以测量其极大点， 但通常测量极小点比 测量极大点准确。
使用微波干涉仪也可以测量介质的相对介电常数Er。 在图1.2.1中， 固定反射板B前插入一块介电常数为Er、 厚度 为d的介质板。 这时在这一路径中电磁波传播的波程改变了， 由于插有介质板的这一路电磁波波程增加了Δδ， 即
Δ 2d ( r 1) (1.2.1)
(1.1.1)
在恒定电流场中， 电场强度E、 电流密度J及电位Ф满 足下列方程：
交变电流电磁场电磁波1
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作（00上海卷）1．如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则ADt时刻N＞G。
（A）1t时刻N＞G。
（B）2t时刻N＜G。
（C）2t时刻N=G。
（D）401上海综合2 ．某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。
当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是 DA a→G→bB 先a→G→b，后b→G→aC b→G→aD 先b→G→a，后a→G→b02全国3．图中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和CH上滑动的导体横杆。
有均匀磁场垂直于导轨平面。
若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB(D)A 匀速滑动时，I1＝0，I2＝0B 匀速滑动时，I1≠0，I2≠0C 加速滑动时，I1＝0，I2＝0D 加速滑动时，I1≠0，I2≠002年广东、河南4 远距离输电线的示意图如下：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（A）升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关（B）输电线路中的电流只由升压变压器原线圈的匝数比决定（C）当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大（D）升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压01津晋卷 5电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。
为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。
图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。
当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。
厦门大学 大学物理B 第08章 变化的电磁场(1)
线内的产生的动 生电动势。
b ab Ek dl (v B) dl a a Ek v B dl Rd , 方向如图
b
解：
v
b
Ek
dl
; 2
a
R
O
b
作业：
习题8-3： 长为L的铜棒，以距端点r处为支点，以角速率 ω 绕通过支点且垂直于铜棒的轴转动。设磁感强度 为B的均匀磁场与轴平行，求棒两端的电势差。
Ek
dl
; 2
a
R
O
b
d (v B) dl
vBdl cos vBdl sin
ab (vBR sin )d
0
2vBR
方向：b→a
v
b ab Ek dl (v B) dl a a Ek v B dl Rd , 方向如图
I
b ＋
B
－e
v
Blx
dx i Bl dt
d
Fk － a
高中物理电磁场与电磁感应实验
高中物理电磁场与电磁感应实验在高中物理学习中，电磁场与电磁感应是非常重要的内容。
通过实验，可以更好地理解和掌握这些知识。
本文将介绍几个与电磁场与电磁感应相关的实验，并探讨其原理和应用。
一、磁场的产生与测量实验磁场是由电流所产生的，我们可以通过实验来观察和测量磁场的特性。
首先，我们可以利用安培环实验来观察磁场的产生。
将一根导线绕成一个圆环形，并通电流通过导线，然后将铁屑撒在环的中心，可以观察到铁屑会聚集在环的周围，形成一个磁场。
这个实验可以帮助我们理解电流所产生的磁场的特性。
接下来，我们可以利用霍尔效应实验来测量磁场的强度。
霍尔效应是指当一个导电体中有电流通过时，垂直于电流方向的方向上会产生电势差。
我们可以利用霍尔元件来测量这个电势差，从而计算出磁场的强度。
这个实验可以帮助我们学习如何测量磁场的强度，并了解磁场的分布情况。
二、电磁感应实验电磁感应是指当导体中有磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
通过实验，我们可以观察和验证电磁感应的现象和规律。
首先，我们可以进行简单的电磁感应实验。
将一个线圈放置在一个磁铁附近，当磁铁靠近或远离线圈时，线圈中会产生感应电流。
我们可以利用一个电流表来测量这个感应电流的大小。
这个实验可以帮助我们理解电磁感应的基本原理。
接下来，我们可以进行一个更复杂的实验，即法拉第实验。
将一个线圈与一个磁铁相连，然后将另一个线圈放置在第一个线圈附近。
当磁铁在第一个线圈中移动时，第二个线圈中会产生感应电流。
我们可以利用一个示波器来观察和测量这个感应电流的变化。
这个实验可以帮助我们研究电磁感应的规律，并探讨其在发电机和变压器中的应用。
三、电磁场与电磁感应的应用电磁场与电磁感应不仅仅是物理学理论知识，它们在现实生活中有着广泛的应用。
首先，电磁场与电磁感应的应用之一是电动机。
电动机是将电能转化为机械能的装置，它利用电流在磁场中受力的原理来实现转动。
通过控制电流的大小和方向，可以控制电动机的转速和转向。
电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验
电磁场与微波测量实验报告学院：班级：组员：撰写人：学号：序号：实验一电磁波反射和折射实验一、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3、掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法二、实验设备与仪器S426型分光仪三、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，本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
四、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。
仪器连接时，两喇叭口面应相互正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90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，拉起平台上的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金属板放到支座上时，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90度的一对刻线一致。
这是小平台上的0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，这角度读书就是入射角，五、实验结果及分析记录实验测得数据，验证电磁波的反射定律表格分析：（1）、从总体上看，入射角与反射角相差较小，可以近似认为相等，验证了电磁波的反射定律。
（2）、由于仪器产生的系统误差无法避免，并且在测量的时候产生的随机误差，所以入射角不会完全等于反射角，由差值一栏可以看出在55度左右的误差最小。
越向两边误差越大，说明测量仪器在55度的入射角能产生最好的特性。
2、观察介质板（玻璃板）上的反射和折射实验将金属换做玻璃板，观察、测试电磁波在该介质板上的反射和折射现象，自行设计实验步骤和表格，计算反射系数和透射系数，验证透射系数和反射系数相加是否等于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、"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、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)。
电磁场实验报告（一）
实验目的
（1）掌握有限差分法的原理与步骤。
（2）理解并掌握求解差分方程组的高斯迭代法和超松弛迭代法。
（3）分析超松弛迭代法中加速收敛因子α的作用。
（4）学习应用有限差分法求解接地金属槽问题，并编制计算程序。
实验原理
有限差分法是以差分原理为基础的一种数值计算方法。
应用有限差分法通常所采取的的步骤是：
（1）采用一定的网格分割方式对求解场域离散化。
（2）进行差分离散化处理。
用离散的、只含有限个未知数的差分方程组，来近似代替场域内具有连续变量的偏微分方程以及边界条件。
（3）结合选定的代数方程组的解法，编制计算机程序，求解由上面所得对应于待求边值问题的差分方程组，所得解答即为该边值问题的数值解。
程序框图如下：
实验内容
MATLAB程序如下:
a = zeros(21,41);
a(1,:) = 100;
a(21,:) = 0;
a(:,1) = 0;
a(:,41) = 0;
prea = zeros(21,41);
n=0;
pi = 1.74;
while(sum(sum(abs(a-prea)<10^-3)) ~= 861)
prea = a;
n=n+1;
for i = 2:20
for j = 2:40
a(i,j) = prea(i,j) + pi / 4 * (prea(i+1,j) + prea(i,j+1) + a(i-1,j) + a(i,j-1) - 4 * prea(i,j));
end
end
end
a(:,20)
contour3(a)
mesh(a)
结果如下：
100.0000
94.0829
88.1918
82.3519
76.5858
70.9139
65.3528
59.9154
54.6108
49.4439
44.4160
39.5248
34.7646
30.1273
25.6021
21.1764
16.8358
12.5648
8.3468
4.1644
n=72 绘图如下：
仿真程序如下：
0 0
1 4.10437213507669
2 8.28422081581828
3 12.5395460422248
4 16.8703478142963
5 21.2766261320327
6 25.7583809954341
7 30.3156124045004
8 34.9483203592317
9 39.6565048596279
10 44.5440404690112
11 49.6307935844152
12 54.8195117748626
13 60.1101950403533
14 65.5028433808873
15 70.9974567964646
16 76.5940352870852
17 82.2925788527492
18 88.0930874934565
19 93.995561209207
20 100.000000000001
实验分析
从上述实验过程中我们可以发现通过matlab的数值计算得到的数据与仿真实验得到的数据误差较小，因此可以认为实验过程是正确的。
并且通过此次实验我们可以直观的体会到有限差分法在求解电磁场域的数值解中的应用、matlab和maxwell等工具在求解数值解和仿真实验中的应用，并且对进一步优化实验过程有了更深刻的体会。