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 静电场仿真1．实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。

2．实验仪器计算机一台3．基本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时，电场也就不随时间变化，这种电场称为静电场。

点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为（1-1）真空中点电荷产生的电位为（1-2）其中，电场强度是矢量，电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的，电场强度为4= （1-3） 电位为4= （1-4） 本章模拟的就是基本的电位图形。

4．实验内容及步骤（1）点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q，求其电场分布图。

程序1:负点电荷电场示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10);E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;E=(-q./m1).*r;surfc(x,y,E);负点电荷电势示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;z=-q./m1surfc(x,y,z);xlabel('x','fontsize',16)ylabel('y','fontsize',16)title('负点电荷电势示意图','fontsize',10)程序2clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.16:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10)); R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));Z=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-Z);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(Z)),max(max(Z)),40); contour(X,Y,Z,cv,'k-');hold onquiver(X,Y,ex,ey,0.7);clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.15:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));U=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-U);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(U)),max(max(U)),40); surfc(x,y,U);实验二恒定电场的仿真1．实验目的建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念。

电磁波的反射与折射的实验报告一、实验目的本实验旨在探究电磁波在不同介质中的反射与折射规律，了解电磁波在介质边界处的反射和折射现象及其影响因素。

二、实验器材1.光源：激光器2.反射镜：平面镜、凸面镜、凹面镜3.折射材料：玻璃板、水晶棱柱等4.测量仪器：直尺、角度计三、实验原理1.反射规律：①入射角等于反射角；②入射光线、法线和反射光线在同一平面内；③入射光线和反射光线方向相反。

2.折射规律：①入射角与折射角之比等于两种介质的折射率之比，即n1sinθ1=n2sinθ2；②入射光线、法线和折射光线在同一平面内；③从密度较大的介质进入密度较小的介质时，入射角大于折射角；从密度较小的介质进入密度较大的介质时，入射角小于折射角。

四、实验步骤1.反射实验：①将激光器置于一端，平面镜置于另一端，调整激光器使其正对平面镜；②调整平面镜使其与激光线垂直，发射出的激光线被平面镜反射回来；③调整接收器位置，记录入射角和反射角，并计算出两者之间的夹角。

2.凸面镜反射实验：①将激光器置于一端，凸面镜置于另一端，调整激光器使其正对凸面镜；②调整凸面镜使其成像清晰，发射出的激光线被凸面镜反射回来；③调整接收器位置，记录入射角和反射角，并计算出两者之间的夹角。

3.折射实验：①将玻璃板放在桌子上，用直尺测量玻璃板的厚度和宽度，并记录下来；②将水晶棱柱放在玻璃板上方，用直尺测量水晶棱柱的高度、底边长和斜边长，并记录下来；③将激光器正对水晶棱柱，发射出的激光线经过水晶棱柱后折射到玻璃板上；④调整接收器位置，记录入射角和折射角，并计算出两者之间的夹角。

五、实验结果与分析1.反射实验：当激光线垂直于平面镜时，入射角为0度，反射角也为0度；当激光线与平面镜成一定夹角时，入射角和反射角相等。

在实验中可以通过调整接收器位置来测量入射角和反射角，并计算出两者之间的夹角。

实验结果表明，反射规律被证实。

2.凸面镜反射实验：在凸面镜中心处垂直于表面的光线不会被反射，而是会穿过凸面镜并向外扩散。

电磁场与电磁波实验陈说之樊仲川亿创作班级：学号：姓名：实验一：验证电磁波的反射和折射定律（1学时）1、实验目的验证电磁波在媒质中传布遵循反射定理及折射定律.（1）研究电磁波在良好导体概况上的全反射.（2）研究电磁波在良好介质概况上的反射和折射.（3）研究电磁波全反射和全折射的条件.2、实验原理电磁波在传布过程中如遇到障碍物, 肯定要发生反射, 本处以一块年夜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, 反射角即是入射角.3、实验结果：图1.1 电磁波在介质板上的折射入射角25°30°35°40°45°50°55°60°反射角32°34°36°44°47°52°37°61°图1.2 电磁波在良导体板上的反射实验二：电磁波的单缝衍射实验、双缝干涉实验.1、实验目的（1）研究当一平面波入射到一宽度和波长可比力的狭缝时, 就要发生衍射的现象.在缝后面呈现的衍射波强度不是均匀的, 中央最强；（2）研究当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上, 则每一条狭缝就是次级波波源.由两缝发出的次级波是相干波, 因此在金属板的面前面空间中, 将发生干涉现象.2、实验原理单缝衍射实验原理见下图 5：当一平面波入射到一宽度和波长可比力的狭缝时, 就要发生衍射的现象.在缝后面将呈现的衍射波强度不是均匀的, 中央最强, 同时也最宽, 在中央的两侧衍射波强度迅速减小, 直至呈现衍射波强度的最小值, 即一级极小, 此时衍射角为 , 其中λ是波长, λ是狭缝宽度.两者取同一长度单元, 然后, 随着衍射角增年夜,衍射波强度又逐渐增年夜, 直至一级极年夜值, 角度为：图 5 单缝衍射实验原理图如图 8：当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上时, 则每一条狭缝就是次级波波源, 由于两缝发出的次级波是相干波, 因此在金属板的面前面空间中, 将发生干涉现象.固然电磁波通过每个缝也有狭缝现象.因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果.为了只研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果, 令双缝的缝宽α接近入, 例如：, 这时单缝的一级极小接近53°.因此取较年夜的b, 则干涉强受单缝衍射影响年夜.干涉加强的角度为：干涉减弱的角度为：3、实验结果图2.1 单缝衍射的I-α曲线α曲线实验三：布朗格衍射的实验1、实验目的本实验是仿造X射线入射真实晶体发生衍射的基来源根基理, 人为的制作了一个方形点阵的模拟晶体, 以微波取代X射线, 使微波向模拟晶体入射, 观察从分歧晶面上点阵的反射波发生干涉应符合的条件.这个条件就是布拉格方程.（1）掌握100面, 110面点阵的反射波发生干涉的条件,得出布拉格方程.（2）了解直线极化和圆极化波特性参数的测试方法.2、实验原理任何的真实晶体, 都具有自然外形和各向异性的性质, 这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关.晶体内的离子、原子或分子占据着点阵的结构,两相邻结点的距离叫晶体的晶格常数.真实晶体的晶格常数约在10−8厘米的数量级, X 射线的波长与晶体的常数属于同一数量级, 实际上晶体是起着衍射光栅的作用, 因此可以利用 X 射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列, 以达到对晶体结构得了解.本实验是仿造 X 射线入射真实晶体发生衍射的基来源根基理, 人为的制作了一个方形点阵的模拟晶体, 以微波取代 X 射线, 使微波向模拟晶体入射, 观察从分歧晶面上点阵的反射波发生干涉应符合的条件, 这个条件就是布拉格方程.它是这样说的, 当波长为入的平面波射到间距为α的晶面上, 入射角为Θ°, 当满足条件时（n为整数）发生衍射.衍射线在所考虑的晶面反射线方向.在布拉格衍射实验中采纳入射线与晶面的夹角（即通称的入射角）, 是为了在实验时方便, 因为当被研究晶面的法线与分光仪上度盘的 0 度刻度一致时, 入射线与反射线的方向在度盘上有相同的示数, 不容易搞错, 把持方便.3、实验结果图3.1 布拉格衍射I-θ关系曲线由实验数据可得, 两侧发生衍射的角度年夜约在34°和65°附近.根据布拉格方程nλ=2aCOSθ,将λ=32mm, a=40mm代入得：当n=1时, θ°；当n=2时, θ°.实验测得数据与理论计算值比力接近, 可验证布拉格方程.69°附近发生的峰值可能是由其他实验组影响造成的, 不计入考虑.实验四：均匀无损耗媒质参量的丈量（2学时）1、实验目的了解电磁波在真空中传布特性和相干原理.（1）在学习均匀平面电磁波的基础上, 观察电磁波传布特性, E、H、S互相垂直.（2）推导相干波理论数学模型, 自行调节丈量仪器, 丈量基本参量.（3）测定自由空间内电磁波波长λ、频率f, 并确定电磁波的相位常数β和波速υ（4）了解电磁波的其他参量, 如波阻抗η的丈量.（5）利用相干波接点位移法推导丈量均匀无损耗媒质参量的ε和μ的数学模型（6）了解均匀无损耗媒质参量λ、β、的分歧（7）熟悉均匀无损耗媒质分界面对电磁波的反射和折射的特性.2、实验原理迈克尔逊干涉试验的基来源根基理见下图 13 所示：在平面波前进的方向上放置一个成45°的半透射板, 由于该板的作用, 将入射波分成两束波：一束由于反射向 A 方向传布；另一束透过半透射板向 B 方向传布.由于 A﹑B 处全反射板的作用, 两列波就再次回到半透射板并达到接收喇叭处, 于是接收喇叭收到两束同频率且振动方向一致的两个波.如果这两个波的位相差为2π的整数倍, 则干涉加强；当相位差为π的奇数倍则干涉减弱.因此在 A 处放一固定板, 让 B 处的反射板移动, 当表头指示从一次极小变到又一次极小时, 则 B 处的反射板就移动λ⁄2的距离, 因此有这个距离就可求得平面波的波长.3、实验结果1、实验目的学习介质特性参量：相移常数和衰减常数的丈量方法, 自行推导出介质厚度和湿度的数学模型, 设计实验方法.（1）了解被丈量的物质所用波为TEM波, TEM波发生的条件.（2）相移常数和衰减常数丈量方法.（3）湿度、厚度丈量方法（4）信号处置方法2、实验原理同迈克尔干涉实验原理3、实验结果。

电磁波的反射和折射现象实验电磁波是一种广泛存在于自然界中的波动现象，其反射和折射现象在我们的日常生活中随处可见。

为了更好地理解这些现象，我们可以进行一系列的实验来观察和研究。

一、实验准备在开始实验之前，我们需要准备一些实验器材和材料。

首先，我们需要一台电磁波发射器，它可以产生不同频率的电磁波。

其次，我们需要一块平整的反射板和一块透明的折射板。

此外，我们还需要一些测量工具，如直尺、量角器和光电传感器等。

二、反射实验我们首先进行反射实验。

将电磁波发射器放置在一定距离的位置上，使其与反射板垂直放置。

然后，调整发射器的频率，让电磁波射向反射板。

在反射板上，我们可以观察到电磁波的反射现象。

通过测量反射角和入射角的大小，我们可以利用反射定律来计算电磁波的反射率。

反射定律表明，入射角和反射角之间的关系是相等的。

通过多次实验，我们可以得出反射率与入射角的关系，并绘制出反射率的曲线。

三、折射实验接下来，我们进行折射实验。

将电磁波发射器放置在与折射板垂直的位置上，调整发射器的频率，使电磁波射向折射板。

在折射板上，我们可以观察到电磁波的折射现象。

通过测量入射角和折射角的大小，我们可以利用折射定律来计算电磁波的折射率。

折射定律表明，入射角和折射角之间的关系可以用折射率的比值来表示。

通过多次实验，我们可以得出折射率与入射角的关系，并绘制出折射率的曲线。

四、反射和折射的应用反射和折射现象在日常生活中有着广泛的应用。

例如，我们常见的镜子就是利用反射现象制成的。

当光线射向镜子时，它会被镜子反射回来，形成我们所看到的影像。

同样，折射现象也被广泛应用于光学器件中，如透镜和棱镜等。

在光纤通信中，折射现象也扮演着重要的角色。

光纤中的光信号通过多次的反射和折射，可以在光纤中传输很长的距离而几乎不损失能量。

这使得光纤通信成为了现代通信技术中的重要组成部分。

五、实验的局限性和改进尽管反射和折射实验可以帮助我们更好地理解电磁波的行为，但是实验中仍然存在一些局限性。

第1篇一、实验目的1. 理解电磁场的基本概念和性质。

2. 掌握电磁场的基本测量方法。

3. 分析电磁场在不同介质中的传播特性。

4. 熟悉电磁场实验设备的操作。

二、实验原理电磁场是电场和磁场的总称，它们在空间中以波的形式传播。

本实验通过搭建电磁场实验平台，观察和分析电磁场在不同介质中的传播特性，以及电磁场与电荷、电流的相互作用。

三、实验器材1. 电磁场实验平台2. 电磁场发生器3. 电磁场传感器4. 信号发生器5. 示波器6. 测量仪器（如：电流表、电压表、频率计等）7. 实验用线、连接器等四、实验内容1. 电磁场基本性质观察（1）搭建电磁场实验平台，观察电磁场在不同介质中的传播特性。

（2）通过电磁场发生器产生电磁波，观察电磁波在空气、水、金属等介质中的传播情况。

2. 电磁场测量（1）利用电磁场传感器测量电磁场强度。

（2）通过信号发生器产生已知频率和强度的电磁波，与传感器测量结果进行对比。

3. 电磁场与电荷、电流的相互作用（1）观察电磁场对电荷的作用，如电场力、洛伦兹力等。

（2）观察电磁场对电流的作用，如安培力、法拉第电磁感应等。

4. 电磁场实验设备操作（1）学习电磁场实验平台各部分的功能和操作方法。

（2）掌握电磁场传感器、信号发生器、示波器等仪器的使用方法。

五、实验步骤1. 搭建电磁场实验平台，连接好各部分仪器。

2. 观察电磁场在不同介质中的传播特性，记录实验数据。

3. 利用电磁场传感器测量电磁场强度，与信号发生器产生的电磁波强度进行对比。

4. 观察电磁场对电荷和电流的作用，记录实验数据。

5. 学习电磁场实验设备操作，熟悉各仪器使用方法。

六、实验结果与分析1. 电磁场在不同介质中的传播特性：电磁波在空气中传播速度最快，在水、金属等介质中传播速度较慢。

2. 电磁场强度测量：通过传感器测量得到的电磁场强度与信号发生器产生的电磁波强度基本一致。

3. 电磁场与电荷、电流的相互作用：电磁场对电荷的作用表现为电场力，对电流的作用表现为安培力。

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 。

最新电磁场与电磁波实验报告
在本次实验中，我们深入研究了电磁场与电磁波的基本特性，并进行了一系列的实验来验证理论和观测实际现象。

以下是实验的主要部分和观察结果的概述。

实验一：静电场的建立与测量
我们首先建立了一个简单的静电场，通过使用高压电源对两个相对的金属板进行充电。

通过改变电源的电压，我们观察到金属板上的电荷积累情况，并使用电位差计测量了电场强度。

实验数据显示，电场强度与电压成正比，这与库仑定律的预测一致。

实验二：电磁波的产生与传播
接下来，我们通过振荡电路产生了电磁波。

在一个封闭的微波腔中，我们使用电磁波发生器产生不同频率的电磁波，并通过特殊的探测器来测量波的传播特性。

实验结果表明，电磁波的传播速度在不同的介质中有所变化，这与介质的电磁特性有关。

实验三：电磁波的极化与干涉
在这部分实验中，我们研究了电磁波的极化现象。

通过使用不同极化的波前，我们观察到了波的干涉效应。

特别是在双缝干涉实验中，我们观察到了明显的干涉条纹，这证明了电磁波的波动性质。

实验四：电磁波的吸收与反射
最后，我们探讨了电磁波与物质相互作用的过程。

通过将电磁波照射在不同材料的样品上，我们测量了波的吸收和反射率。

实验发现，吸收和反射率与材料的电磁性质密切相关，并且可以通过改变波的频率来调整这些性质。

通过这些实验，我们不仅验证了电磁场与电磁波的基本理论，而且加深了对这些现象在实际应用中的理解。

这些实验结果对于无线通信、雷达技术以及其他相关领域的研究和开发具有重要的指导意义。

哈⼯⼤电磁场与电磁波实验报告电磁场与电磁波实验报告班级：学号：姓名：同组⼈：实验⼀电磁波的反射实验1.实验⽬的：任何波动现象（⽆论是机械波、光波、⽆线电波），在波前进的过程中如遇到障碍物，波就要发⽣反射。

本实验就是要研究微波在⾦属平板上发⽣反射时所遵守的波的反射定律。

2.实验原理：电磁波从某⼀⼊射⾓i射到两种不同介质的分界⾯上时，其反射波总是按照反射⾓等于⼊射⾓的规律反射回来。

如图（1-2）所⽰，微波由发射喇叭发出，以⼊射⾓i设到⾦属板MM',在反射⽅向的位置上，置⼀接收喇叭B，只有当B处在反射⾓i'约等于⼊射⾓i时，接收到的微波功率最⼤，这就证明了反射定律的正确性。

3.实验仪器：本实验仪器包括三厘⽶固态信号发⽣器，微波分度计，反射⾦属铝制平板，微安表头。

4.实验步骤：1）将发射喇叭的衰减器沿顺时针⽅向旋转，使它处于最⼤衰减位置；2）打开信号源的开关，⼯作状态置于“等幅”旋转衰减器看微安表是否有显⽰，若有显⽰，则有微波发射；3）将⾦属反射板置于分度计的⽔平台上，开始它的平⾯是与两喇叭的平⾯平⾏。

4）旋转分度计上的⼩平台，使⾦属反射板的法线⽅向与发射喇叭成任意⾓度i，然后将接收喇叭转到反射⾓等于⼊射⾓的位置，缓慢的调节衰减器，使微µ）。

安表显⽰有⾜够⼤的⽰数（50A5）熟悉⼊射⾓与反射⾓的读取⽅法，然后分别以⼊射⾓等于30、40、50、60、70度，测得相应的反射⾓的⼤⼩。

6）在反射板的另⼀侧，测出相应的反射⾓。

5.数据的记录预处理记下相应的反射⾓，并取平均值，平均值为最后的结果。

5.实验结论：?的平均值与⼊射⾓0?⼤致相等，⼊射⾓等于反射⾓，验证了波的反射定律的成⽴。

6.问题讨论：1.为什么要在反射板的左右两侧进⾏测量然后⽤其相应的反射⾓来求平均值？答：主要是为了消除离轴误差，圆盘上有360°的刻度，且外部包围圆盘的基座上相隔180°的两处有两个游标。

电磁场与电磁波实验报告实验题目：电磁场与电磁波实验实验目的：1.了解电磁场的产生原理和特性。

2.理解电磁波的概念和基本特性。

3.掌握测量和分析不同电磁波的实验方法。

实验器材：1.U形磁铁2.电磁铁3.直流电源4.交流电源5.电磁感应器6.示波器7.微波源8.微波接收器9.光栅片10.各种电磁波滤波器实验原理：1.电磁场的产生：电流通过电线时，会在周围产生磁场。

在一对平行导线中，当电流方向相同时，导线之间的磁场是叠加的；当电流方向相反时，导线之间的磁场互相抵消。

2.电磁场的特性：电磁场具有两种性质，即不能长距离传播和具有作用力。

通过电磁感应现象，可以观察到电磁场的作用力。

3.电磁波的产生与传播：当电场和磁场变化时，会激发并产生电磁波。

电磁波可根据频率不同被分为不同波段，如：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。

实验步骤：实验1：观察电磁场的产生和作用1.将磁铁插入U形磁铁中，并将直流电源连接到U形磁铁的两端；2.在U形磁铁下方放置一根金属杆，并用电磁感应器在金属杆上方测量磁感应强度；3.开启直流电源，记录不同电流强度下的磁感应强度，并绘制电流与磁感应强度的图线；4.在磁铁两端放置一磁性物体，观察其受力情况。

实验2：测量电磁波的特性1.将微波源和微波接收器分别连接至交流电源和示波器；2.将微波源调至一定频率，并记录该频率；3.调整示波器至合适的量程和垂直偏置，观察示波器上的微波信号；4.更换不同频率和波长的电磁波，重复步骤3；5.将光栅片放置在微波源与接收器之间，观察光栅片的衍射效应。

实验结果与分析：实验1：观察电磁场的产生和作用根据实验数据，绘制出电流与磁感应强度的图线，可以观察到磁感应强度与电流之间呈现线性关系，并且磁性物体受到磁力的作用。

实验2：测量电磁波的特性根据实验数据，可以观察到不同频率和波长的电磁波在示波器上表现出不同的振动形态，频率越高，波长越短。

通过光栅片的衍射效应，可以观察到电磁波的波长。

第一章反射实验●实验原理当微波遇到金属板时将会发生全反射，本实Array验就是以一块金属板作为障碍物，来研究当微波以某一入射角投射到金属板时，所遵守的反射定律。

●实验报告●在误差允许范围内入射角等于反射角。

第二章 衍射实验●实验原理：如图所示，当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。

在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。

在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为ϕ=sin-1(λ/a)，其中λ是波长，a 是狭缝宽度。

两者取同一长度单位。

然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：ϕ=sin-1(3λ/2a)。

Ф—I 曲线图（标注极大值点）-20204060801001202468101214161820222426283032343638404244464850● 实验分析随着角度的增加，电流强度出现两个峰值，证明这是两个加强点。

第三章 干涉实验●实验原理如图所示，当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上，则每一条狭缝就是次级波波源。

由两缝发出的次级波是相干波，因此在金属板的背面空间中，将产生干涉现象。

当然，通过每个缝也有衍射现象。

因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果。

为了只观察双缝的两束中央衍射波相互干涉的现象，令双缝的缝宽a 接近λ，λ=32mm ，a=40mm 。

这时单缝的一级极小接近53︒。

因此取较大的b ，则干涉强度受狭缝衍射的影响小，当b 较小时，干涉强度受狭缝衍射影响大。

干涉加强的角度为：ϕ=sin -1(K ⋅λ/(a+b))，式中K=1、2、…。

干涉减弱的角度为：ϕ=sin -1((2K+1)⋅λ/2(a+b))，式中K=1、2、…。

实验报告 ()Ф—I 曲线图（标注极大值点）-2020406080100012345678910111213141516171819202122232425● 实验分析由于光的干涉，随着角度的增加，出现了光的加强的区和减弱区。

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验实验目的：1. 探究电磁波在不同介质中的反射和折射规律；2. 学习使用测量工具和观察现象，从实验中深化对电磁波的认知。

实验器材：1. 实验室用的电磁波发生器、接收器和天线；2. 不同介质的板子，如玻璃、塑料、水等；3. 直尺、支架、测角器等测量工具。

实验原理：1. 电磁波反射规律当电磁波从空气传播到介质边界时，如果介质的折射率大于空气，那么电磁波会被反射回来。

反射角等于入射角，即角度相等。

2. 电磁波折射规律当电磁波传播到介质边界时，如果两侧的折射率不同，电磁波会发生折射。

角度满足斯涅尔定律，即入射角和折射角的正弦之比在两个不同介质中是常数，即：sinθ1/sinθ2=n2/n1，其中θ1是入射角，θ2是折射角，n1和n2分别是两个介质的折射率。

实验步骤：1. 将电磁波发生器的天线对准接收器，并调整距离，使得接收器接收到最大强度的信号。

2. 选择一个介质板，将其放置在天线和接收器之间。

记录下入射角和反射角的值。

3. 更换不同的介质板，如玻璃、水、塑料等，重复步骤2。

4. 对于折射实验，将介质板斜放，入射光线从上方斜射入水中，观察折射出来的角度。

5. 测量介质板的厚度，并计算出介质的折射率。

实验结果：1. 反射实验中，记录下了不同介质的入射角和反射角。

通过比较不同介质的反射角可以发现，当折射率越大的时候，反射角越小，反之越大。

2. 折射实验中，记录下了入射角和折射角的值，并计算出了水的折射率。

分析与讨论：通过实验发现，电磁波的反射和折射规律与光学的规律相同，具有相似的物理原理。

另外，实验中需要注意精确度，例如使用测角器来测量角度，要保证角度的精确度，以免影响结果。

此外，实验中不同介质的反射、折射规律的不同也需要谨慎对待。

电磁波的反射与折射实验电磁波在介质中的反射与折射的观察实验名称：电磁波的反射与折射观察摘要：本实验旨在通过观察电磁波在不同介质中的反射与折射现象，探索电磁波在介质边界处的行为规律。

通过设计实验方案、搭建实验装置并进行实验观察与数据分析，我们验证了电磁波的反射定律和折射定律，并得出相关结论。

1. 实验准备1.1 实验器材和材料- 一台电磁波发生器- 一套电磁波接收装置- 不同介质的透明平板（例如玻璃、水晶等）- 一根直尺- 一盒标尺- 实验记录表格1.2 实验步骤- 步骤一：搭建实验装置。

将电磁波发生器和接收装置分别放置在实验台上，确保与待测介质之间垂直距离一致。

实验台上还需要放置一个待测透明平板，与电磁波传播方向垂直。

- 步骤二：调整实验装置。

使用直尺和标尺确保电磁波发生器和接收装置与透明平板之间的距离一致，以便获得准确的实验数据。

- 步骤三：记录基准数据。

在没有加入介质之前，记录电磁波的传播距离和信号强度等数据，作为基准参考。

- 步骤四：观察反射现象。

加入待测介质（例如玻璃平板）后，观察电磁波在介质与空气之间的边界处的反射现象，并记录相关观察数据。

- 步骤五：观察折射现象。

进一步加入不同介质（例如水晶平板），观察电磁波在介质之间的传播以及在介质与空气之间的边界处的折射现象，并记录相关观察数据。

2. 实验结果与数据分析2.1 反射定律的验证通过观察电磁波在介质边界处的反射现象，我们可以得出以下结论：- 反射角等于入射角，验证了反射定律的正确性。

2.2 折射定律的验证通过观察电磁波在介质边界处的折射现象，我们可以得出以下结论：- 入射角、折射角和折射率之间满足折射定律，即$\frac{sin⁡(θ_1)}{sin⁡(θ_2)} = \frac{v_1}{v_2}$。

其中，$θ_1$为入射角，$θ_2$为折射角，$v_1$为入射介质的光速，$v_2$为折射介质的光速。

3. 结论通过本实验，我们验证了电磁波的反射定律和折射定律。

电磁场与波实验报告电磁场与波实验报告引言：电磁场与波是物理学中重要的研究对象，对于我们理解光、电、磁等现象具有重要意义。

为了更好地探究电磁场与波的性质，我们进行了一系列实验，下面将对实验过程和结果进行详细报告。

实验一：电磁感应现象实验目的：通过实验观察电磁感应现象，验证法拉第电磁感应定律。

实验装置：实验装置由一根导线、一个磁铁和一个电流表组成。

实验步骤：1. 将导线绕在一个纸芯上，形成一个线圈。

2. 将磁铁靠近线圈，观察电流表的指示情况。

实验结果：当磁铁靠近线圈时，电流表指针发生偏转，表明在导线中产生了电流。

当磁铁远离线圈时，电流方向相反。

这一现象验证了法拉第电磁感应定律，即磁场的变化会引起导线中的电流。

实验二：电磁波的传播实验目的：通过实验观察电磁波的传播特性，验证电磁波的存在。

实验装置：实验装置由一个发射器和一个接收器组成。

实验步骤：1. 将发射器放置在一定距离内，接通电源。

2. 在接收器处设置一个示波器，调节示波器的参数。

3. 观察示波器上的波形变化。

实验结果：当发射器工作时，示波器上出现了一定频率的波形。

通过调节示波器参数，我们可以观察到电磁波的传播特性，包括波长、频率等。

这一实验结果验证了电磁波的存在，并且进一步揭示了电磁波的传播特性。

实验三：电磁波的干涉实验目的：通过实验观察电磁波的干涉现象，验证电磁波的波动性质。

实验装置：实验装置由一个光源、一个狭缝、一个屏幕和一个检测器组成。

实验步骤：1. 将光源置于一定位置，使其照射到狭缝上。

2. 在屏幕上观察到干涉条纹的出现。

3. 使用检测器测量干涉条纹的强度。

实验结果：在屏幕上观察到了明暗相间的干涉条纹，这表明电磁波具有波动性质。

通过检测器的测量，我们可以进一步研究干涉条纹的强度分布规律。

这一实验结果验证了电磁波的波动性质，并且揭示了电磁波的干涉现象。

结论：通过以上实验，我们验证了电磁感应定律、电磁波的存在以及电磁波的波动性质。

电磁场与波是物理学中重要的研究对象，对于我们理解光、电、磁等现象具有重要意义。

电磁波综合实验报告一、实验目的本次电磁波综合实验旨在深入探究电磁波的特性和传播规律，通过实际操作和观测，加深对电磁波理论知识的理解，并培养实验操作能力和科学研究的思维方法。

二、实验原理电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。

电磁波的传播速度等于光速，在真空中约为 3×10^8 米/秒。

电磁波的频率和波长之间存在着密切的关系，其关系式为：c ＝λf （其中 c 为光速，λ 为波长，f 为频率）。

在实验中，我们利用电磁波的反射、折射、干涉和衍射等现象来研究其特性。

三、实验仪器本次实验所使用的仪器主要包括：信号发生器、发射天线、接收天线、示波器、频谱分析仪等。

信号发生器用于产生不同频率和幅度的电磁波信号；发射天线将电信号转化为电磁波并向空间发射；接收天线则接收空间中的电磁波，并将其转化为电信号；示波器用于观测电信号的波形和幅度；频谱分析仪用于分析电磁波的频谱特性。

四、实验内容与步骤1、电磁波的发射与接收（1）将信号发生器与发射天线连接，设置合适的频率和幅度。

（2）将接收天线与示波器连接，调整接收天线的方向和位置，观察示波器上的信号。

2、电磁波的反射实验（1）在电磁波传播路径上设置一块金属板作为反射面。

（2）观察接收天线接收到的反射波信号，并与发射波信号进行比较。

3、电磁波的折射实验（1）让电磁波通过不同介质，如空气和玻璃。

（2）观察电磁波在不同介质中的传播方向和速度变化。

4、电磁波的干涉实验（1）使用两个相同频率的发射源，使它们发射的电磁波在空间相遇。

（2）在相遇区域设置接收天线，观察干涉条纹。

5、电磁波的衍射实验（1）让电磁波通过一个狭缝或小孔。

（2）观察在接收端电磁波的衍射现象。

五、实验数据与结果1、在电磁波的发射与接收实验中，我们发现随着接收天线与发射天线之间距离的增加，接收信号的强度逐渐减弱，符合电磁波传播的衰减规律。

2、电磁波的反射实验中，反射波与发射波在相位上存在差异，且反射波的强度与反射面的材质和角度有关。

内蒙古工业大学信息工程学院实验报告课程名称：电磁场与电磁波实验名称：反射实验和极化波的产生与检测实验类型：验证性■综合性□设计性□实验室名称：电磁场与电磁波实验室班级：电子10-1班学号：8姓名：苏宝组别：同组人：成绩：实验日期： 2013年5月21电磁场与电磁波实验实验一：反射实验实验目的熟悉DH926AD型数据采集仪、DH926B型微波分光仪的使用方法掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法实验设备与仪器DH926AD型数据采集仪DH926B型微波分光仪DH1121B型三厘米固态信号源金属板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。

如图所示，平行极化的均匀平面波以角度θ入射到良介质表面时，入射波、反射波和折射波可用下列式子表示为平行极化波的斜入射示意图实验内容与步骤系统构建时，如图1，开启DH1121B型三厘米固态信号源。

DH926B型微波分光仪的两喇叭口面应互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的0-180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，拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。

反射全属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的90-90这对刻线一致，这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。

将DH926AD型数据采集仪提供的USB电缆线的两端根据具体尺寸分别连接图1 反射实验到数据采集仪的USB口和计算机的USB口，此时，DH926AD型数据采集仪的USB指示灯亮（蓝色），表示已连接好。

然后打开DH926AD型数据采集仪的电源开关，电源指示灯亮（红色），将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到DH926B型微波分光仪分度转台底部的光栅通道插座和数据采集仪的相应通道口上（本实验应用软件默认为通道1）。

电磁场与电磁波实验报告设入射波为，当入射波以入射角向介质板斜投射时，则在φj i i e E E -=01θ分界面上产生反射波和折射波。

设介质板的反射系数为r E t E 介质板的折射系数为，由介质板进入空气的折射系数为0T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 -=∆又因为为定值，则随可动板位移而变化。

当移动值，使有零1L 2L 2r P L ∆3r P 指示输出时，必有与反相。

故可采用改变的位置，使输出最大1r E 2r E 2r P 3r P 或零指示重复出现。

从而测出电磁波的波长和相位常数。

下面用数学式λβ来表达测定波长的关系式。

在处的相干波合成为3r P ()210021φφj j i c r r r e e E T RT E E E --+-=+=或写成（1-2）()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∆Φ-=200212cos 2φφj i c r eE T RT E 式中L∆=-=∆Φβφφ221为了测量准确，一般采用零指示法，即3r P 02cos =∆φ或，n=0,1,2......π)12(+=∆Φn 这里n 表示相干波合成驻波场的波节点（）数。

同时，除n=0以外的n 0=r E 值，又表示相干波合成驻波的半波长数。

故把n=0时驻波节点为参考0=r E 节点的位置0L 又因（1-3）L∆⎪⎭⎫⎝⎛=∆λπφ22故()Ln ∆⎪⎭⎫⎝⎛=+λππ2212或(1-4)λ)12(4+=∆n L 由（1-4）式可知，只要确定驻波节点位置及波节数，就可以确定波长的值。

当n=0的节点处作为第一个波节点，对其他N 值则有：0L n=1， ,对应第二个波节点，或第一个半波长数。

()λ24401=-=∆L L L n=1，,对应第三个波节点，或第二个半波长数。

()λ24412=-=∆L L L三、实验步骤读数机构上得到所有节点位置，并记录。