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北京邮电大学电磁场与微波测量实验实验一电磁波反射和折射实验学院电子工程学院班级2012211036组员陈杰谢鹏程章程执笔谢鹏程
（1）由于仪器产生的系统误差无法避免发射天线和接收天线不能调到绝对的水平和垂直,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）由于环境因素造成的误差，比如靠墙，周围障碍物多，其他仪器发射电磁波，测量过程中人员走动等等，都会影响实验结果
（3）读数误差刻度盘的读数会产生随机误差其中从表格数据中可以直观地看到，除最后一组入射角度为65度的数据外，其余的入射系数与反射系数相加都略小于1,而最后一组的入射系数与反射系数相加略大于L理论上，在入射角小于90度范围内，入射波强度不变,随着入射角的增大，反射波的强度增大，反射系数增大，透射波强度减小，透射波系数减小,但是最后一组数据的透射系数却突然增大了很多，经过观察和分析，主要误差原因应该是玻璃板不够大，入射角为65度（比较大的角度），有一部分电磁波直接从发射喇叭进入了接收喇叭，导致误差目录
63.
63.
73.
73.
83.
83.
93.
9.实验内容1实验目的
1.1L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;实验设备
1.2S426型分光仪JS图第畋波光学持性实囊装置66王展亲宵崩因丕国可变会器发封喇叭跟定，旧定野褶叶・接收嘴虱九活动活动首指针晶体检波解
1.2K4,
5.
6.«8,9,1・凿示H.分度平台1N底座W.水平调节爆灯M.裱测都件（反骈板、衍射板、分光破制板、模根晶体）转动角度指示仪
15.实验步骤
1.3L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，这角度读数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角如果此时表头指示太大或太小，应调整衰减器、固态振荡器或晶体检波器，使表头指示接近满量程做此项实验，入射角最好取30至65度之间因为入射角太大接受喇叭有可能直接接受入射波做这项实验时应注意系统的调整和周围环境的影响
2.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
3.实验数据与分析记录实验测得数据，验证电磁波的反射定律因为我们组在靠墙位置，活动臂向右侧能测到的最大反射角是度，所以本实验中只测了左侧数据16金属板全反射实验
3.1实验测量数据入射角30°35°40°45°50°55°60°65°
47.5°
52.5°63°反射角
26.5°33°
34.5°
41.5°
57.5°2°
2.5°2°1入射角■反射角
13.5°
5.5°
3.5°
2.5°
2.5°理论分析根据电磁波的反射原理，反射线在入射线和通过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，反射角等于入射角微波的频率很高在导体表面发生全反射，可用一块大金属板作为反射板实验分析
3.
1.3从总体上看，入射角与反射角相差较小，不超过度，可以4近似认为相等，验证了电磁波的反射定律误差分析
3.
1.4实验结果存在误差，误差原因可能如下1•由于仪器产生的系统误差无法避免发射天线和接收天线不能调到绝对的水平和垂直，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.由于环境因素造成的误差，比如靠墙，周围障碍物多，其他仪器发射电磁波，测量过程中人员走动等等,都会影响实验结果
3.读数误差刻度盘的读数会产生随机误差以入射角不会完全等于反射角，由差值一栏可以看出在度左右60的误差最小越向两边误差越大，说明测量仪器在度的入射角60能产生最好的特性观察介质板玻璃板上的反射和折射实验
3.2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1o实验测量数据
3.
2.1入射角30°35°40°45°50°55°60°65°入射波强度uA
88.
088.
088.
088.
088.
088.
088.
088.0反射波强度uA
52.
058.
062.
060.
064.
068.
068.
872.0透射波强度uA
30.
026.
222.
622.
020.
218.
418.
020.0反射系数
20.
5910.
6590.
7050.
6820.
7270.
7730.
7820.818透射系数
20.
3410.
2980.
2570.
2500.
2300.
2090.
2050.227反射系数2+透射系数
20.
9320.
9570.
9620.
9320.
9570.
9820.
9871.045理论分析
3.
2.2入射波强度=反射波强度+透射波强度，透射系数=透射波的电场强度/入射波的电场强度，反射系数=反射波的电场强度/入射波的电场强度，所以反射系数透射系数2+2=1实验分析
3.
2.3从总体上看，反射系数2与透射系数2相加近似为1,在误差范围内可认为反射系数2+透射系数2=14•思考题.在衰减器旁边的螺钉有什么作用？1答可变衰减器用来改变微波信号幅度的大小，衰减器的度盘指示越大，对微波信号的衰减也越大，通过调节衰减器旁边的螺钉调节微波信号幅度大小，逆时针旋转螺钉微波信号幅度变大，顺时针旋转螺钉微波信号幅度变小.电磁波的反射和激光的反射有何相同之处以及不同之处？2答激光本质上也是电磁波，激光的反射跟普通光的反射类似，表现为直线传播，其光学特性使其不易受干扰所以相对误差会更小而电磁波频率范围较宽，波长范围也较宽，主要以反射面的形式反射从两者的特点来讲激光的发光则是以受激辐射为主，各个发光中心发出的光波都具有相同的频率、方向、偏振态和严格的位相关系，即它们的频率（或波长）一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致，具有强度高，单色性好、相干性好和方向性好等特点普通光以自发辐射为主，各个发光中心发出的光波无论方向、位相或者偏振态都各不相同所以两者的反射和折射都遵循光的反射定律和折射定律.透射系数和反射系数相加是否等于为什么，进行误差分析3221答透射系数2与反射系数2之和略小于1,在误差范围内可认为等于1误差来源于仪器的系统误差、周围环境的影响、数据的读数误差、以及由于发射天线发射的电磁波没有全部到达接收天线因而在计算透射系数和反射系数时产生误差误差分析。
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