Заказ работы

Заказать
Каталог тем

Самые новые

Значок файла Пределы: Метод. указ./ Составители: С.Ф. Гаврикова, И.В. Касымова.–Новокузнецк: ГОУ ВПО «СибГИУ», 2003 (3)
(Методические материалы)

Значок файла Салихов В.А. Основы научных исследований в экономике минерального сырья: Учеб. пособие / СибГИУ. – Новокузнецк, 2004. – 124 с. (2)
(Методические материалы)

Значок файла Дмитрин В.П., Маринченко В.И. Механизированные комплексы для очистных работ. Учебное посо-бие/СибГИУ - Новокузнецк, 2003. – 112 с. (5)
(Методические материалы)

Значок файла Шпайхер Е. Д., Салихов В. А. Месторождения полезных ископаемых и их разведка: Учебное пособие. –2-е изд., перераб. и доп. / СибГИУ. - Новокузнецк, 2003. - 239 с. (4)
(Методические материалы)

Значок файла МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ Для студентов специальности "Металлургия цветных металлов" (2)
(Методические материалы)

Значок файла Учебное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине «Управление производством» Специальность «Металлургия черных металлов» (110100), специализация «Электрометаллургия» (110103) (2)
(Методические материалы)

Значок файла Контрольные задания по математике для студентов заочного факультета. 1 семестр. Контрольные работы №1, №2, №3/Сост.: С.А.Лактионов, С.Ф.Гаврикова, М.С.Волошина, М.И.Журавлева, Н.Д.Калюкина : СибГИУ. –Новокузнецк, 2004.-31с. (6)
(Методические материалы)

Каталог бесплатных ресурсов

Изучение электромагнитных волн

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определение длины электромагнитной волны, исследование ее по-ляризации и интенсивности. 2. БИБЛИОГРАФИЯ 1. Савельев И.В. Курс физики: Учеб. пособие для студентов втузов.- [В 3-х т.].- Т.2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.- М.: Наука, 1989.- 496 с. 2. Трофимова Т.И. Курс физики.- М.: Высш. шк., 1998.- 542 с. 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ Из уравнений Максвелла следует, что электромагнитное поле в пространстве может существовать в виде волн. В работе изучается ча-стный случай электромагнитной волны - монохроматическая волна, в которой векторы напряженности электрического и магнитных полей и изменяются в пространстве и во времени по гармоническому закону где - волновой вектор; с - скорость света в вакууме. При этом вектор всегда перпендикулярен вектору и каждый из них перпендикуля-рен направлению распространения волны, которое определяется вол-новым вектором . Для волн УКВ-диапазона (ультракоротких радиоволн волн , изучаемых в работе, характерна плоская (линейная) поля-ризация: колебания вектора происходят только в одной плоскости, определяемой векторами и . Интенсивность I электромагнитной волны в вакууме пропорцио-нальна квадрату амплитуды напряжённости электрического поля: , так что измеряя квадрат амплитуды напряжённости электрического поля, можно с точностью до коэффициента определить интенсивность такой волны. В качестве приёмника электромагнитной волны в работе исполь-зуется диодный (кристаллический) высокочастотный детектор, имею-щий приблизительно квадратичную зависимость тока от напряжения на начальном участке вольт-амперной характеристики (i ~ U2). Поэто-му ток, проходящий через диод, пропорционален интенсивности элек-тромагнитной волны ( , a Uд~Em, т.е. i~ ~I). Помимо этого, такой приёмник обладает избирательностью по направлению колеба-ний электрического поля, что позволяет изучать свойства поляризации электромагнитной волны. Например, плоскополяризованная электро-магнитная волна подчиняется закону Малюса: интенсивность волны, измеренная детектором в плоскости, составляющей угол ? с плоско-стью колебаний вектора Е, определяется как I = I0 cos2?, где I0 - интенсивность бегущей волны. Рисунок 1 Закон Малюса легко объяснить, если учесть, что детектор реагирует только на проекцию вектора на ось самого детектора. Пусть Е0 - амплитуда напряжённости электрического поля падающей волны, тогда детектор будет воспринимать только составляющую с амплитудой Em = E0cos?? (рисунок 1). ?Измеряемая детектором интенсивность I~ , отсюда и следует закон (1). Если на пути плоской электромагнит-ной волны поставить отражающую поверх-ность, можно получить стоячую волну с рас-пределением узлов (или пучностей) в прост-ранстве через ?/2 для каждого из колеблю-щихся векторов и : (для стоячей волны между векторами и как во времени, так и в пространстве наблюдается сдвиг фаз на ?/2). Измеряя распределение узлов (или пучностей) напряжённости электрического поля стоячей электромагнитной волны вдоль направления распространения, можно определить длину волны. 4. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ 1. Рупорный излучатель. 2. Кристаллический детектор. 3. Вольтметр. 4. Оптическая скамья. 5. Отражатель. 5. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ Установка (рисунок 2) состоит из генератора электромагнитных ко-лебаний 1 с рупорным излучателем, металлического отражателя 6, де-тектора 2, милливольтметра и источника питания. Напряжение U на нагрузочном сопротивлении детектора, пропор-циональное току i детектора, измеряется милливольтметром. Детектор 2 укреплён на конце держателя 3, сделанного из пенопласта (диэлек-трическая проницаемость пенопласта близка к диэлектрической про-ницаемости воздуха, поэтому зонд из пенопласта практически не иска-жает картину поля). Держатель 3 может вращаться вокруг своей горизонтальной оси. Шкала 4 служит для отсчёта углов поворота детектора. Кронштейн с детекторами и отсчётным устройством можно посту-пательно перемещать вдоль направляющей 5. Перемещение измеряют по линейке на направляющей. Рисунок 2 6. ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ 1. Определение длины электромагнитной волны Установите металлический отражатель 6 (рисунок 2) напротив из-лучателя 1. Включите питание генератора и милливольтметра. Вращая детектор вокруг горизонтальной оси, найдите положение, при котором показания милливольтметра максимальны (положение детектора не должно совпадать с узлом электромагнитной волны). Добейтесь пер-пендикулярности расположения отражателя к направлению распро-странения волны: показания милливольтметра в узле должны быть близкими к нулю, а в пучности - наибольшими. Снимите зависимость напряжения U детектора от его координаты x. Проведите не менее десяти измерений через 2...3 мм, особенно тща-тельно фиксируя положения пучностей и узлов. Постройте график за-висимости U(x) и по нему определите ?. 2. Проверка закона Малюса Уберите отражатель. Установите детектор против излучателя (ри-сунок 2) на расстоянии l 70 см от последнего. Вращая детектор во-круг горизонтальной оси, снимите зависимость напряжения U детекто-ра от угла поворота ? (по лимбу 4). Снимите 20...25 показаний через 50, фиксируя угловые положения максимумов и минимумов интенсивно-сти волны. Постройте график U(?) и сравните с теоретической зависи-мостью I(?), нормируя теоретическую кривую по максимуму экспери-ментальной кривой. 3. Исследование зависимости интенсивности волны от расстояния Приёмный детектор установите по максимуму показания милли-вольтметра. Перемещая излучатель 1, снимите зависимость напряже-ния U от расстояния x между излучателем и детектором. Измерения проведите в интервале значений x от 40 до 80 см через каждые 5 см. Постройте график зависимости lgU от lgx. Вычислите тангенс угла наклона графика (для сферической волны U~x-2, и тангенс угла наклона графика должен быть равным двум). Сделайте вывод о характере излу-чаемой волны. 7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Напишите уравнение плоской и сферической электромагнитной вол-ны. Как зависит интенсивность сферической волны от расстояния до источника? 2. Что представляет собой бегущая плоскополяризованная волна? Чем отличается стоячая электромагнитная волна от бегущей? 3. Поясните, как по зависимости U(x), полученной в задании 1, опреде-лить длину электромагнитной волны. 4. Объясните, каким образом в данной работе проводится проверка за-кона Малюса.

Размер файла: 110.5 Кбайт
Тип файла: doc (Mime Type: application/msword)
Заказ курсовой диплома или диссертации.

Горячая Линия


Вход для партнеров