文档介绍：1
Part1电磁波参量的测量
一、实验目的
研究电磁波在良导体表面的反射。
利用相干波原理，测定自由空间内电磁波波长儿确定电磁波的相位常数K和波速v。
二、实验仪器
（1）三厘米固态信号发生器处理
表1电磁波波长、相位常数、波速的测量
示零计数
n=1
n=2
n=3
n=4
读数
IAL-AL」
n1
2=2(AL-ALJ/(n-1)
n0
14
波长平均值
2=(21+22+23)/3
。
与三厘米固态信号发生器的出射电磁波参数的比较
由于f=,因而电磁波波长理论值为
理论与实际间的误差为
14
%
-“八〃
x100%=
可见具有较大的准确性。同时进行标准差的计算
i
g=[-4=1=
3x2
因而测得波长可写为±（±）mm。
六、实验后思考
测得的波长值和真实值间的误差有以下几种主要的产生原因：
（1）读数误差：对螺旋测微器的读数存在偶然误差；
（2）装置搭建时产生的误差：由于两个相互垂直的反射板和45°放置的玻璃板均为手动放置，且缺少准确测量摆放角度的方式，因而搭建时难免与理想装置相差较大：
（3）电流示零处并非一个精确的点，而是在一段区间内均呈现为0。在实验中，虽然我们统一选取了“即将离开零点”处的值作为零点记录，但对于“即将离开零点”的定义难免会产生偏差；
（4）反射板和玻璃板并不理想，存在的不平整的平面会对实验结果产生较大影响。
对装置改进的建议
根据对误差来源的分析，可对装置做如下的改进：
（1）针对自行搭建装置时产生的角度误差：永久固定反射板和玻璃板的位置；或者采取其他方式便捷地确定所放置的板的位置及角度。
（2）针对零点选择时的偏差，可设计一个数字式读数装置，当探测到的电流从0开始正向经过一个极小量（如1於）时，发出提醒，则实验中仅需缓慢移动活动臂，便可根据提醒，准确地记录下螺旋测微器的读数。
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Part2电磁波的反射与折射
一、实验目的
（1）研究电磁波在良导体表面的反射。
（2）研究电磁波在电介质表面的反射和折射。
（3）研究电磁波在介质表面发生无反射的条件
二、实验仪器
（1）三厘米固态信号发生器1台；
（2）电磁波综合测试仪1套；
（3）测试用介质板、金属板。
三、实验原理
（1）反射定律
0=or
11
（2）折射定律
sin0£n
1='2=2
sin0&n
2111
式中*e2分别为两种介质的介电常数；竹、竹'和勺分别为入射角、反射角和折射角。
（全透射）的条件
平行极化波在两种介质分界面上的反射系数R和透射系数九的菲涅尔公式为:
R=
||
E'
―
E
V1丿
||
ncos0-ncos0
T112
ncos0+ncos0
2112
r(E)2ncos0
=—2=11
11VE丿ncos0+ncos0
1||2112
其中，E1为入射波场强、E]'为反射波场强、E2为折射波场强。欲使平行极化波斜入射时发生无反射，即垃=
10
0，由上式应有
10
=arctan
可以解出无反射时的入射角为
0=arcsin2—
B£+£
112
Br称为布鲁斯特角。
B
平行极化波斜入射到厚度为d的介质板上,
如图3所示，当B1=BB时，入射波在第一个界面
1B
上发生全折射，折射波入射在第二个界面上，
仍然满足上式中的条件发生全折射，在介质板
面就可以接收到全部入射信号。
图3斜入射时的全折射
垂直极化波不可能产生无反射（全折射）
垂直极化波入射在两种介质的分界面上，反射系数R丄和折射系数T丄分别为
ncos0-ncos0
T122-
1丄
IEi
ncos0+ncos0
1122
2ncos0
ncos0+ncos0
1122
一般而言，竹怠2,可以证明垂直极化波无论从光疏介质射入光密介质，还是从光密介质射入光疏介质，总有n1cosB1^n2cosB2，故R丄主0,不可能产生全折射。
沿任意方向计划的平面电磁波以e=eR入