电磁场与电磁波实验报告 (2)

电磁场与电磁波实验 偏振实验

第五章 偏振实验

? 实验原理

由于平面电磁波是横波，它的电场强度矢量E和波的传播方向垂直。如果E在垂直于传播方向的平面内沿固定的直线变化，这样的横电磁波叫线极化波，在光学中也叫偏振波。

电磁场沿某一方向的能量有sin2?的关系。这就是光学中的马吕斯(Malus)定律：

马吕斯定律：

I?I0?cos2?

? 实验报告

表一：

调整发射衰减器及接收天线极化，使测量信号最强，此时电表指示满量程 调整接收天线极化指针置于0°位置 调整接收天线极化指针置于＋90°位置 调整接收天线极化指针置于－90°位置 调整接收天线极化指针置于＋45°位置 调整接收天线极化指针置于－45°位置

表二： 测量信号I =80 测量信号I =0.2 测量信号I =0.3 测量信号I =26.2 测量信号I =30.0 角度? 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° cos2? 1 Ii Ii I00.97 0.88 0.75 0.59 0.41 0.25 0.12 0.03 0 77.9 62.8 52.1 34.2 19.8 8.4 2.3 0.9 0.2 0.97 0.79 0.650 0.43 0.25 0.11 0.03 0.01 80 1

? 实验分析

接收天线不转动时，电流值最大，说明完全接收到此偏振波，此后随着天线角度的增大，电流值越来越小，即接收到电磁波在天线接收方向的分量越来越小，当转过90度时，电流值基本降为0，说明在与偏振波垂直的方向上接收不到分量。 误差分析：

1．仪器误差：发射天线和接收天线不能调到绝对的水平和垂直，因此也得不到绝对的水平极化波和垂直极化波；反射金属板不是绝对的平面，也影响入射角和反射角的大小。 2．人为操作误差：操作仪器时，读数时都会存在一定误差

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电磁场与电磁波实验 偏振实验

3．周围仪器发射电磁波影响误差：影响电流表示数，也就影响电流极大是的反射角大小。 4．误差较大。

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电磁场与电磁波实验 极化波的产生实验

第六章 极化波的产生

? 实验原理

无论是线极化,圆极化或椭圆极化波都可由同频率正交场的两个线极化波组成.当它们同相(或反相),其合成场的波认为是线极化波;当它们相位差为90°,幅度相等时,合成场波为右旋或左旋圆极化波;若它们相位差为0<△φ<±90°，合成场波为右旋或左旋椭圆极化波.

? 实验报告 接收天线角度 电流 0 58 10 56 20° 55 30 54.5 40 54 AB45050 51 60 50 70 50 80 50 接收天线角度 90 100 110 120 130 140 150 160 170 电流 52 53 50 52 52 54 55 56 55

圆极化波的椭圆度

e?Imin?Imax0.928

? 实验分析

由表中数据可以看出，此合成波为圆极化波，在空间各点的幅值相等。但是由于各种不定因数的影响，实验所得数据存在一定误差

1．仪器误差：发射天线和接收天线不能调到绝对的水平和垂直，因此也得不到绝对的水平极化波和垂直极化波；反射金属板不是绝对的平面，也影响入射角和反射角的大小。 2．人为操作误差：操作仪器时，读数时都会存在一定误差

3．周围仪器发射电磁波影响误差：影响电流表示数，也就影响电流极大是的反射角大小。 由于误差较小，在允许范围

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