微波分光仪实验文分析解析

微波分光仪摘要：微波和光都是电磁波，都具有波动这一共性。

能产生反射、折射、绕射、干涉、偏振以及能量传递等现象。

微波分光仪正是充分利用了微波的这一通性，模仿光学实验的基本方法，开展了几个极有意义的实验，以加深对微波及微波系统的理解。

关键词：微波 电磁波 波动 实验 微波系统 作者： 学号： 单位： 一、前言随着现代通信技术的迅猛发展，了解电磁波传播特性、现代射频电路及其器件的设计方法已经成为电子工程和通信工程领域的一个重要环节。

微波在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、国防工业的国民经济的各个方面都有十分广泛的应用。

研究微波，了解它的特性具有十分重要的意义。

二、实验目的1.了解微波光学系统和微波的特性（反射、折射、偏振、干涉），学习微波器件的使用。

2.了解迈克尔逊干涉仪、法布里-贝罗干涉仪等工作原理，计算微波波长。

三、实验原理简介1.系统初步认识2.反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射。

本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。

3.驻波测量波长实验微波喇叭既能接收微波，同时它也会反射微波，因此发射器发射的微波在发射喇叭和接收喇叭之间来回反射，振幅逐渐减小。

当发射源距接收检波点之间的距离等于n λ/2时（n 为整数，λ为波长），经多次反射的微波与最初发射的波同相，此时信号振幅最大，电流表读数最大。

2λNd =∆，（d ∆表示发射器不动时接收器移动的距离，N 为出现接收到信号幅度最大值的次数）3.棱镜折射实验通常电磁波在某种均匀媒质中是以匀速直线传播的，在不同媒质中由于媒质的密度不同，其传播的速度也不同，速度与密度成反比。

所以，当它通过两种媒质的分界面时，传播方向就会改变，如下图所示，这称为波的折射。

它遵循折射定律（或称为斯涅耳定律）2211sin sin θθn n =4.偏振实验本信号源输出的电磁波经喇叭后电场矢量方向是与喇叭的宽边垂直的，相应磁场矢量是与喇叭的宽边平行的，垂直极化。

微波分光实验报告
一、实验目的
本次实验的目的主要是熟悉和掌握微波分光仪的使用方法，掌握微波分光分析仪表达谱特征，熟悉微波分光光谱分析中峰面积与浓度的关系等。

二、实验原理
微波分光光谱是根据分子中原子、分子或离子因其分子结构不同而具有不同频率的基本振动而发出的光谱，而分子辐射在不同微波频率下的吸收信号的强度，就可以反映出分子的结构信息，从而可以用来定量测定物质的含量。

三、实验装置
本次实验使用的设备主要有微波分光仪、液相喷雾装置、仪器控制软件等。

四、实验方法
1.准备实验样品：把样品稀释至痕量级，利用液相喷雾装置将其转换为气态。

2.微波分光仪校准：打开仪器，用空白样准备软件进行谱线校准。

3.测定吸收信号：将样品分析组装放如到微波分光仪中，控制软件进行操作，根据波长选择区间，测定出样品吸收信号。

4.数据分析：利用仪器控制软件进行数据分析，计算出每个峰的面积，从而得出样品含量的大小。

五、实验结果
实验结果表明，在相同条件下，样品中不同物质的吸收信号强度与其物质的含量有相关性，随着样品中物质含量增加，其吸收信号强度也增加。

六、实验意义
通过本次实验，可以使学生熟悉和掌握微波分光仪的使用方法，熟悉微波分光光谱分析技术，实现快速、准确的物质的定量检测和定性分析。

实验时间：2023年X月X日实验地点：微波光学实验室实验者：XXX一、实验目的1. 了解微波光学的基本原理和实验方法；2. 掌握微波分光仪的使用方法；3. 熟悉微波干涉现象，并验证干涉规律；4. 研究微波透镜的成像特性，分析其成像原理。

二、实验原理1. 微波光学是研究电磁波在传播过程中与物质相互作用规律的一门学科。

微波光学实验通常采用电磁波分光仪、透镜、波导等元件，研究微波的干涉、衍射、折射等现象。

2. 微波干涉现象是指两束相干微波相遇时，产生的加强或减弱现象。

实验中，利用微波分光仪产生两束相干微波，通过干涉条纹的观察和分析，验证干涉规律。

3. 微波透镜是一种利用电磁波聚焦原理制成的光学元件。

实验中，通过研究微波透镜的成像特性，分析其成像原理。

三、实验仪器与设备1. 微波分光仪：用于产生两束相干微波；2. 透镜：用于研究微波的成像特性；3. 波导：用于微波的传输；4. 紫外线灯：用于产生干涉条纹；5. 移动台：用于调节微波光路；6. 光电传感器：用于测量干涉条纹。

四、实验步骤1. 连接微波分光仪，设置实验参数，产生两束相干微波；2. 将微波分光仪输出的两束微波分别引入波导，使微波在波导中传播；3. 将波导输出端引入透镜，观察透镜成像特性；4. 通过移动台调节微波光路，观察并记录干涉条纹；5. 改变实验参数，分析微波干涉现象和透镜成像特性。

五、实验结果与分析1. 实验中观察到明显的干涉条纹，验证了微波干涉规律；2. 通过改变实验参数，观察到微波透镜的成像特性，分析其成像原理；3. 实验结果表明，微波透镜具有聚焦和成像功能，成像质量与透镜参数和微波光路有关。

六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了微波光学的基本原理和实验方法；2. 熟悉了微波分光仪的使用方法，验证了微波干涉规律；3. 研究了微波透镜的成像特性，分析了其成像原理。

七、实验讨论1. 实验过程中，微波光路调节较为困难，需要精确控制微波的传播路径；2. 实验结果受实验环境和仪器精度的影响较大，需要进一步提高实验精度；3. 未来可进一步研究微波光学在通信、雷达等领域的应用。

分光仪实验报告分光仪实验报告引言：分光仪是一种用于分析物质的仪器，通过将光线分解成不同波长的光谱，可以帮助我们研究物质的性质和组成。

在本次实验中，我们使用分光仪进行了一系列的实验，探索了光的性质和光谱的特点。

实验一：光的折射首先，我们将一束白光通过一个三棱镜，观察到光线在进入和离开三棱镜时的折射现象。

我们发现，不同颜色的光在折射过程中会发生不同程度的偏折，这就是光的色散现象。

这个实验验证了光的折射定律，并为后续的实验奠定了基础。

实验二：光的干涉接下来，我们使用分光仪中的干涉装置进行了干涉实验。

我们将一束单色光通过一块玻璃板，观察到了干涉条纹的出现。

通过调整玻璃板的倾斜角度，我们发现干涉条纹的间距会发生变化。

这个实验验证了光的干涉现象，并且让我们更加深入地了解了光的波动性质。

实验三：光的衍射在这个实验中，我们使用了分光仪中的衍射装置，观察到了光的衍射现象。

我们将一束单色光通过一块狭缝，发现光线在通过狭缝后会发生弯曲和扩散，形成了一个明暗交替的衍射图样。

这个实验验证了光的衍射现象，并且让我们更加深入地了解了光的波动性质。

实验四：光的吸收和发射最后，我们使用分光仪进行了光的吸收和发射实验。

我们将一束白光通过一个样品，观察到样品对不同波长光的吸收情况。

通过测量吸收光谱，我们可以得到样品的吸收特性，从而了解样品的组成和性质。

另外，我们还进行了光的发射实验，通过加热样品，观察到样品发射出的特定波长的光谱。

这个实验帮助我们研究物质的能级结构和电子跃迁过程。

实验总结：通过这次实验，我们对分光仪的原理和应用有了更深入的了解。

分光仪不仅可以帮助我们分析物质的组成和性质，还可以帮助我们研究光的性质和行为。

通过观察光的折射、干涉、衍射以及吸收和发射现象，我们可以更加深入地理解光的波动性质和光谱的特点。

分光仪在化学、物理、生物等领域的研究中起着重要的作用，对于推动科学的发展具有重要意义。

结语：通过本次实验，我们不仅学习了分光仪的使用方法，还深入了解了光的性质和行为。

工程电磁场微波分光仪实验2布拉格衍射实验本实验仿照x射线入射真实晶体发生衍射的基本原理，人为的制作了一个方形点阵的模拟晶体，以微波代替x射线，使微波向模拟晶体入射，观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件，即布拉格方程。

1.将演示晶体球应用领域模片分能上下左右沦为一方形图形；2.模拟晶体架放到小平台上时，使模拟晶体架晶面法线一致的刻度与度盘上的0刻度一致；3.晶体架晶面法线与入射线夹角为30度，活动臂与入射线为60度；4.逆时针转圆盘，改变入射角，一次转2度；5.逆时针转回活动臂，一次转回4度；6.记录电压表示数，直到入射线与活动臂成140度；7.绘制布拉格绕射曲线。

布拉格衍射曲线电流3035404550入射角55606570圆极化波左旋/右旋圆极化/左旋/右旋当无线电波的极化面与大地法线面之间的夹角从0～360°周期的变化，即为电场大小维持不变，方向随其时间变化，电场矢量末端的轨迹在旋转轴传播方向的平面上投影就是一个圆时，称作圆极化。

在电场的水平分量和垂直分量振幅成正比，增益差距90°或270°时，可以获得圆极化。

圆极化，若极化面随时间旋转并与电磁波传播方向成右螺旋关系，称右圆极化；反之，若成左螺旋关系，称左圆极化。

1.电磁辐射喇叭为圆锥喇叭（电磁波极化天线），发送喇叭为矩形喇叭；2.辐射喇叭旋转45度，使内部介质片与喇叭垂直轴线成45度角，理论上满足了圆极化波幅度相等的条件；3.观测字段示数，同时转动发送喇叭，如果当发送喇叭转动至任一角度时其示数基本一致，就同时实现了圆极化波；4.如果表头示数差别很大，调整辐射喇叭的角度，直到接收喇叭旋转到任意角度时表头示数基本一致。

5.根据圆极化波的左旋、右旋特性去推论左旋、右旋圆极化波。

圆极化波反射/折射本实验由于检验右旋圆极化波经过散射后沦为左旋圆极化波，而偏折步入另一媒质时仍为右旋圆极化波。

电磁辐射的右旋圆极化波必须用右旋圆极化天线发送，若用左旋圆极化波天线发送时，发送天线为零。

微波分光计微波是无线电波中波长最短的电磁波，它包括从1m 到0.1mm 的波长范围，其频率范围从300MHz~3000GHz 。

微波的应用始于20世纪三十年代，开始主要是通信和雷达，微波通信特点是信息容量大，抗干扰能力强，现代的卫星通信和宇宙通信更离不开它。

微波与其他波段的无线电波相比有以下特点：波长极短、微波的频率很高、微波的振荡周期极短（），与电子在电真空器件中的渡越时间（电子从阴极发射到达极板的时间）相似。

微波有似光性，因为它介于一般无线电波与光波之间，它不仅具有无线电波的性质，还具有光波的性质，有光线直线传播，反射，衍射，干涉等现象。

s 1291010−−→[实验目的]1． 了解与学习微波基本特性和它的产生、传输及接收。

2． 进行微波干涉、衍射、偏振等实验。

3． 初步了解晶体基本特性，模拟晶体衍射实验。

[实验原理]在微波电路中，由于电路的几何尺寸与传输电波波长同等量级，同低频无线电波中的各种参量，如电流、电压、电阻、电容、电感已有所不同。

微波的波源、波导、传输线等器件都与其他波段的电磁波所应用的器件有较大的差别。

一般简易而常用的微波信号源有三厘米固态信号发生器，它发出的信号具有单一的波长（出厂时信号调在上mm 02.32=λ）这种种微波信号就相当于光学实验中要求的单色光源。

由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右，因此用微波进行波动实验将比光学实验更直观。

1． 微波反射实验：电磁波在传播过程中遇到障碍物，必定要发生反射，而微波的波长较一般电磁波短，所以更具方向性。

如当微波在传播过程中，碰到一金属板反射，则同样遵循如光线一样的反射定律：即反射线在入射线与法线所决定的平面内，反射角等于入射角。

2． 微波的单缝衍射：当一平面微波入射到一宽度和波长可比拟的一狭缝时，在缝后就要发生如光线一般的衍射现象。

同样中央零级最强，同时也最宽，在中央的两侧衍射波强度将迅速减小。

根据单缝光衍射公式推导可知,如为一维衍射,微波单缝衍射图样的光强分布规律也为：220sin uu I I = λϕπsin a u = （1） 式中是中央明条纹中心的光强，a 为单缝的宽度，0I λ是微波的波长。

分光仪研究性实验报告摘要：本实验通过使用分光仪测量不同波长的光的透射率，研究了不同色光在不同介质中的传播规律。

实验结果表明，不同波长的光在不同介质中有着不同的透射特性，光的波长越长，透射率越高。

通过本实验，我们对分光仪的原理和使用有了更深入的了解。

关键词：分光仪；波长；透射率；介质引言：光在不同介质中的传播规律是光学研究的基础内容之一、分光仪是一种用于测量光的波长和光强的仪器，并可将不同波长的光分离出来，使其在不同方向上呈现不同的光谱。

通过研究分光仪的使用原理和方法，可以更深入地了解光在不同介质中的传播规律。

实验方法：1.实验仪器：分光仪、透射率测量器；2.实验材料：玻璃板、红光、黄光、蓝光。

实验步骤：1.将分光仪放置在水平台上，调整分光仪使其垂直于入射光线；2.依次使用红光、黄光、蓝光照射玻璃板；3.将透射率测量器与分光仪连接；4.使用透射率测量器分别测量红光、黄光、蓝光在玻璃板中的透射率。

实验数据和结果：1.实验结果表明，红光、黄光、蓝光在玻璃板中的透射率分别为85%、80%、75%；2.根据上述数据可知，波长越长的光，透射率越高；3.通过光的分光仪实验，我们得到了不同颜色光在玻璃介质中的透射率数据，并验证了光的波长与透射率之间的关系。

讨论与分析：1.通过实验结果可以看出，波长越长的光，透射率越高。

这是因为波长越长，光的传播能力越强，所以在介质中的传播损耗较小，透射率较高；2.分光仪能够将不同波长的光分离开来，使其在不同方向上呈现不同的光谱，这为光谱分析和光的传播规律研究提供了重要的工具；3.在实验过程中，我们发现不同颜色的光在玻璃板中的透射率并不完全一致，这可能是由于不同波长的光与介质之间的相互作用不同所致，这也启示我们在进行光学研究时需要考虑到光与介质之间的相互作用。

结论：通过本实验，我们研究了分光仪的使用原理和方法，分析了不同颜色光在玻璃介质中的透射率，并探讨了光波长与透射率之间的关系。

实验时间：2023年3月15日实验地点：微波光学实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解微波分光仪的结构、原理及操作方法。

2. 掌握微波干涉、衍射等光学现象的基本原理。

3. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。

4. 利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数。

二、实验原理1. 反射实验：当电磁波遇到反射板时，会发生反射现象。

反射角等于入射角，反射波与入射波同频率、同相位。

2. 单缝衍射实验：当电磁波通过一个狭缝时，会发生衍射现象。

衍射条纹间距与狭缝宽度、入射波波长有关。

3. 布拉格衍射实验：当微波入射到晶格结构中时，会发生布拉格衍射现象。

衍射角与晶格间距、入射波波长有关。

三、实验仪器1. 微波分光仪2. 反射用金属板3. 玻璃板4. 单缝衍射板5. 模拟晶体6. 频率计7. 光电探测器四、实验步骤1. 将微波分光仪连接好，打开电源，预热10分钟。

2. 将反射用金属板放置在分光仪的入射端，调整角度，观察反射现象，记录反射角度。

3. 将单缝衍射板放置在分光仪的入射端，调整狭缝宽度，观察衍射现象，记录衍射条纹间距。

4. 将模拟晶体放置在分光仪的入射端，调整入射角度，观察布拉格衍射现象，记录衍射角。

5. 使用频率计测量入射波频率，并记录数据。

6. 使用光电探测器测量衍射光强，并记录数据。

五、实验数据及结果分析1. 反射实验：入射角为θ1，反射角为θ2，θ1=θ2。

2. 单缝衍射实验：狭缝宽度为a，入射波波长为λ，衍射条纹间距为Δx，Δx=λa/d，其中d为狭缝间距。

3. 布拉格衍射实验：晶格间距为d，入射波波长为λ，衍射角为θ，θ=2arcsin(λ/2d)。

4. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。

六、实验总结本次实验成功完成了微波分光仪的使用、反射实验、单缝衍射实验以及布拉格衍射实验。

通过实验，我们了解了微波光学的基本原理，掌握了微波干涉、衍射等光学现象的基本规律，并验证了相关理论。

微波分光仪实验报告心得这是我第一次做实验，做的是激光分光仪。

这是我第一次做实验，虽然说以前在学校里面学的也很多。

但是我觉得自己做的还是很有难度的。

因为光强的变化会影响仪器的性能。

虽然说激光分光仪能实现对激光发射光进行测量和控制，但是光强的变化会对仪器的精度造成影响。

而这次我们用超声波进行测量，可以对激光器信号进行有效控制，测量结果更加准确可靠。

而且超声波具有反射率小，传热效果好等优点，可以通过改变频率，在同一波长范围内对不同波长光通过相同角度进行测量，可以获得非常准确的结果。

所以这个实验我觉得很有意义。

下面我们一起来看看微波分光仪该如何使用？一、设备准备1、光栅：光源采用国产激光滤光片。

2、光学仪器有超声波、光学显微镜、激光干涉仪等。

3、计算机：能对光谱进行处理并实时显示。

4、通信接口：能与国内外各种通信设备进行联网。

5、温度计：可根据实验室的需要设计温度计。

6、实验设备：如超声波测温仪、光度计、超声波测厚仪等。

7、数据记录：每一次实验都有记录，以便后面进行分析检测时可以准确地找到问题所在。

8、参考样品：有测量光强与温度的仪器。

二、测量仪器仪器准备:1、精密仪器，如微波炉、电吹风、超声波发生器等；2、仪器用的仪器（如光电耦合器）和配套的实验用仪器；3、实验用的纸（如纸板);4、测试用的玻璃（如玻璃镜);5、其它辅助材料（如热敏电阻、热敏打印笔等）。

这些都不需要加热仪器。

可以直接测量仪器的输出信号，也可以选择自己喜欢的颜色来进行测量；但不管使用哪种测量仪器都需要预热机器；测量时保持距离过远会造成测量误差);测量完毕打开电吹风吹干仪器；检查仪器各部件是否完好；仪器内的各种传感器要定期检查；仪器的电源线不要和电源连在一起；检查开关是否处于正常状态；检查各指示灯是否亮起（如指示灯为红色);检查电源线是否存在漏电隐患；检查电磁波发射器（如可调功率发射、调频发射、调相位发射等）等；检查电源线路是否有损坏、断路、短路等情况；检查电源线有无异物；检查电器开关是否灵活可靠；仪器是否配备足够的水杯等；测量仪器要有记录和打印使用说明书；需要注意检测点在测试过程中可能出现一定误差。

竭诚为您提供优质文档/双击可除微波分光仪实验报告篇一：电磁场与微波测量实验报告(一)电磁场与微波测量实验报告（一）学院：班级：组员一：学号：组员二：学号：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。

验证均匀平面波在无耗媒质中的传播特性；均匀平面波垂直入射理想电解质表面的传播特性。

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。

如下页图1所示，仪器连接时，两喇叭口面应互相正对，他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（与支座上刻线对齐）拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度放下，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线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刻度的一对刻线一致。

这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。

转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度的读数就是入射角，然后转动活动臂在电流表上找到最大指示处，此时活动臂的指针所指的刻度就是反射角。

如果此时表头指示太呆或太小，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。

4、注意：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。

注意系统的调整和周围环境的影响。

微波分光仪II一、实验名称 微波分光仪II 二实验原理⒈ 微波的偏振平面电磁波是横波，它的电场强度矢量和波长的传播方向垂直。

电磁场沿某一方向（与偏振方向的夹角为θ）的能量与偏振方向的能量有θ20COS I I = 的关系，式中I0为偏振方向微波的强度，I 为θ方向微波的强度。

⒉ 单缝衍射当一平面波入射到宽度和波长可比拟的狭缝时，就会发生衍射现象。

缝后面的衍射波强度出现不均匀分布，中央主极大强度最强，宽度最宽，次极大的强度很弱。

若满足夫琅和费衍射的“远场”条件时, 波的相对强度分布如图2所示。

图2设波长为λ缝宽为 a 衍射角为θ则强度分布如下： 式中 当 时出现次极大, 当 时, …I=0出现暗纹。

三、实验步骤1、选择合理的缝宽，并将将实验装置调节成在0度时光强最大值处2、角度每隔2度，测量一下光强的数值即电流的大小，正负角度都要测，找到极小值以及次极大值220/sin u u I I =λθπ/sin a u =u tgu =a k /sin λθ=,2,1±±=k五、数据处理根据上面的实验数据作图，得到如下图像：（oring 作图采用的是光滑曲线连接，效果较好）-60-40-202040600.00.20.40.60.81.0I/I 0/o（Matlab 作图，实验数据为离散的点，采用的是直接连线，效果较差，微波波长为30mm ）I/ I 0 1 1 0.9895 0.9473 0.8316 0.6315 0.5263 0.4842 0.4211 0.2947 0.1368 θ 0 -2 -4 -6 -8-10-12-14 -16 -18 -20 I/ I 0 0.0421 0.0211 0.0263 0.0263 0.0105 0.0105 0.0421 0.0842 0.0737 0.0211 0 θ -22 -24 -26 -28 -30 -32 -34 -36 -38 --40 -42 I/ I 0 0.0421 0.1263 0.0947 0.0526 0.0211 0.03157 0.0211 0 0 0 0 θ -44 -46 --48 -50 -52-54-56-58 -60 -62 -64 I/ I 0 0.9263 0.8842 0.8842 0.6736 0.6106 0.4737 0.3789 0.3053 0.2211 0.1053 0.0421 θ 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 I/ I 0 0.0105 0 0.0105 0 0.0105 0.0211 0.02110.0105 0 0.0211 0.0631 θ 24 26 28 30 32 343638 40 42 44 I/ I 0 0.0737 0.0631 0.0421 0.0211 0 0.0102 0.0421 0.0316 0.0211 0.0105 0.0105 θ 45 46 47 48 50 52 54 55 56 58 60 I/ I 0 0.0105 0 θ6264。

分光仪实验报告引言分光仪是一种用于测量光谱的仪器，它能将光束分解成不同波长的组成部分。

在本次实验中，我们将通过使用分光仪来测量光线的衍射和折射现象，以及分析物质的光谱特性。

实验仪器与原理本次实验使用的分光仪由光源、狭缝、凸透镜、棱镜和光采集器等部分组成。

光源发出的白光首先经过狭缝限制光线的传播方向，然后通过凸透镜使光线汇聚成一条平行光束。

接下来，光线经过棱镜的折射和衍射，产生不同波长的光分量，最后被光采集器收集和测量。

光谱分析基于光的折射和衍射现象。

光通过物质时，会在不同波长下发生不同程度的折射，这被称为色散现象，造成光谱的分离；同时，光还会在物体表面产生衍射，根据材料的特性和衍射角度不同，形成特定的衍射图案。

实验过程与结果衍射的实验首先，我们将一个狭缝装置放在光源前，调整狭缝的宽度，使得通过光源的光线只有一束。

接着，我们将一个光敏探测器放在光源的后面，用它来测量光线的强度。

然后，我们将一片光学平台装上分光仪的光路中，将狭缝放在平台上，并将其与光敏探测器固定在一起。

在分光仪的另一端，我们放置一个可转动的扇形光敏探测器，通过改变其位置，我们可以记录到不同角度下光的强度。

实验中，我们观察到光线经过狭缝后，会在光敏探测器上形成衍射图案。

随着扇形光敏探测器角度的变化，衍射图案的形状也会发生变化。

通过测量不同角度下光的强度，我们可以得到衍射图案的变化规律。

折射的实验接下来，我们进行了关于折射现象的实验。

首先，在分光仪的光路中插入一个透明均匀物体，如玻璃棒。

通过改变光源的位置，使光线从不同位置射入物体。

我们观察到光线进入物质后发生了偏折，这是由于光在物质中传播的速度不同引起的。

通过测量入射角、折射角和折射率的关系，我们可以计算出物质的折射率。

此外，我们还注意到不同波长的光传播速度不同，因此引起了光的分离，形成了色散。

光谱特性的分析最后，我们使用分光仪对不同物质产生的光进行了光谱分析。

我们将不同物质放在光源的前方，并通过分光仪收集光谱。

微波分光实验小组成员：陈瑶20121004159肖望20121003780薛帅20121004279蔡阳20121004087微波光学实验一，实验原理1. 反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。

2. 单缝衍射实验如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为Φ=arcsin(3/2*λ/a),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。

3.双缝干涉平面微波垂直投射到双缝的铝板上时，由惠更斯原理可知会发生干涉现象。

当dsinθ=(k+1/2)λ（k=0,±1,±2……）时为干涉相消（强度为极小），当dsinθ=kλ(k=0,±1,±2……)时为干涉相长（强度为极大）4.偏振设有一沿z轴传播的平面电磁波，若它的电池方向平行于x轴，则它的电场可用下面表达式的实部来表示：式中k0为波矢。

这是一种线偏振平面波。

这种波的电场矢量平行于x轴，至于指向正方向还是负方向取决于观察时刻的震荡电场。

在与电磁波传播方向z垂直的X-y平面内，某一方向电场为E=Ecosα，α是E与偏振方向E0的夹角。

电磁场沿某一方向的能量与偏振方向的能量有cos2α的关系，这是光学中的马吕斯定律：I=I0COS2α5.迈克尔孙干涉实验在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。

基于微波分光仪的系列实验一、实验目的、要求（1）了解微波分光仪的结构，学会调整它并能用它进行实验；（2）进一步认识电磁波的波动性，测量并验证反射、单缝衍射、偏振及布拉格衍射；等实验的规律。

（3）了解物理量相对测量的特点和研究方法，学习如何分析和消除系统误差。

学习如何利用实验理论，通过比较理论结果与实验结果得出实验结论的方法。

二、实验原理1、微波的反射如图1所示，一束微波从发射喇叭A 发出，射向金属板MN ，入射角为i ，由于微波的传播遵循反射定律，因此在反射方向的位置上，只有接收喇叭B 处在反射角i i ='时，接收到的微波强度最大，即反射角等于入射角。

图1 图22、微波的单缝衍射 微波的衍射原理与光波的衍射完全相同。

当一束微波入射到与波长可以比拟的狭缝时，它就要发生衍射现象如图2所示。

设微波波长为λ，狭缝宽度为a ，衍射角为ϕ，当λϕk a ±=sin ， ,3,2,1=k 时，在狭缝后面出现衍射波强度的极小值。

当2)12(sin λϕ+±=k a ， ,2,1,0=k 时，在狭缝后面出现衍射波强度的极大值。

（中间极大在0=k 处）。

3、波的偏振性微波在自由空间中传播的电磁波是横波，它的电场强度矢量E 与磁场强度矢量H 和波的传播方向S 永远成正交关系，它们的振动面方向总是保持不变，E 、H 、S 遵守坡印廷关系E ×H=S ，（如图3）。

如果E 在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化，这样的横电磁波叫线极化波，在光学中也叫偏振波。

电磁场沿某一方向传播的能量有α2cos 的关系，这就是光学中的马吕斯定律，对于微波同样适用，即α20cos I I =，式中0I 为偏振波的强度，α是I 与0I 间的夹角。

图34、波的布拉格衍射任何的真实晶体，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有密切关系。

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。

微波分光仪摘要：微波和光都是电磁波，都具有波动这一共性。

能产生反射、折射、绕射、干涉、偏振以及能量传递等现象。

微波分光仪正是充分利用了微波的这一通性，模仿光学实验的基本方法，开展了几个极有意义的实验，以加深对微波及微波系统的理解。

关键词：微波 电磁波 波动 实验 微波系统 作者： 学号： 单位： 一、前言随着现代通信技术的迅猛发展，了解电磁波传播特性、现代射频电路及其器件的设计方法已经成为电子工程和通信工程领域的一个重要环节。

微波在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、国防工业的国民经济的各个方面都有十分广泛的应用。

研究微波，了解它的特性具有十分重要的意义。

二、实验目的1.了解微波光学系统和微波的特性（反射、折射、偏振、干涉），学习微波器件的使用。

2.了解迈克尔逊干涉仪、法布里-贝罗干涉仪等工作原理，计算微波波长。

三、实验原理简介1.系统初步认识2.反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射。

本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。

3.驻波测量波长实验微波喇叭既能接收微波，同时它也会反射微波，因此发射器发射的微波在发射喇叭和接收喇叭之间来回反射，振幅逐渐减小。

当发射源距接收检波点之间的距离等于n λ/2时（n 为整数，λ为波长），经多次反射的微波与最初发射的波同相，此时信号振幅最大，电流表读数最大。

2λNd =∆，（d ∆表示发射器不动时接收器移动的距离，N 为出现接收到信号幅度最大值的次数）3.棱镜折射实验通常电磁波在某种均匀媒质中是以匀速直线传播的，在不同媒质中由于媒质的密度不同，其传播的速度也不同，速度与密度成反比。

所以，当它通过两种媒质的分界面时，传播方向就会改变，如下图所示，这称为波的折射。

它遵循折射定律（或称为斯涅耳定律）2211sin sin θθn n =4.偏振实验本信号源输出的电磁波经喇叭后电场矢量方向是与喇叭的宽边垂直的，相应磁场矢量是与喇叭的宽边平行的，垂直极化。

分光仪的调节实验报告分光仪的调节实验报告引言：分光仪是一种用于分析物质光谱特性的仪器，广泛应用于化学、物理、生物等领域。

本次实验旨在探究分光仪的调节原理和操作方法，以及其在实际应用中的重要性。

一、分光仪的原理和结构分光仪是通过将入射光分解成不同波长的光谱，然后利用光谱特性来分析物质的性质。

它主要由光源、样品室、色散系统和检测器组成。

1. 光源：分光仪常用的光源有白炽灯、钨灯和氘灯等。

不同的光源适用于不同波长范围的光谱分析。

2. 样品室：样品室是用来放置待分析物质的空间。

它通常由透明的玻璃或石英制成，以保证光线能够透过。

3. 色散系统：色散系统是分光仪中最关键的部分，它可以将入射光按照波长进行分解。

常见的色散系统有棱镜和光栅两种。

棱镜通过折射将光线分散，而光栅则通过衍射将光线分散。

4. 检测器：检测器用于测量经过色散系统分解后的光谱。

常用的检测器有光电二极管和光电倍增管等。

二、分光仪的调节方法为了保证分光仪的准确性和稳定性，需要进行一系列的调节。

1. 光源调节：首先需要调节光源的亮度和稳定性。

通过调节光源的电流或电压，可以控制光源的亮度。

同时，还需要检查光源是否稳定，以确保实验结果的可靠性。

2. 样品室调节：样品室的调节主要包括对焦和对齐。

对焦是指将样品室中的光线聚焦到最佳位置，以获得清晰的光谱图像。

对齐是指调整样品室的位置，使得入射光线与样品室的光轴保持一致。

3. 色散系统调节：色散系统的调节需要根据实验需要选择合适的棱镜或光栅，并调整其位置和角度，以使得光线能够被正确地分散。

调节时需要注意避免光线的漏出和干涉。

4. 检测器调节：检测器的调节主要包括增益和灵敏度的调整。

增益是指调节检测器的放大倍数，以增强信号的强度。

灵敏度是指调节检测器对光信号的响应程度，以提高检测的灵敏度。

三、分光仪在实际应用中的重要性分光仪在科学研究和工业生产中扮演着重要的角色。

1. 光谱分析：分光仪可以通过测量物质的光谱特性，从而获得物质的结构、组成和性质等信息。

微波分光实验一【实验目的】本实验利用微波定性的验证电磁波的一些特征和规律，例如反射特性、衍射特性、干涉特性、偏振特性，以及晶体对电磁波的衍射特性等。

采用的的微波波长是3.2cm，因此制作衍射缝、干涉缝和模拟晶体等比较容易。

二【实验仪器】DH926微波分光仪三【实验原理】微波是波长很短频率很高的电磁波，它具有电磁波的特性，即能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。

本实验利用微波分光仪做两个实验：反射实验和单缝衍射实验。

1.反射实验电磁波是平面波，在传播过程中如果遇到障碍物，必定要发生反射。

若以一块大的金属板作为障碍物，当电磁波以某一角度投射到此金属板上，它所遵循的反射定律为：反射线在入射射线和通过射点的发现所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。

2.单缝衍射实验单缝衍射如图所示，当一平面电磁波入射到一宽度和波长可以比拟的狭缝时，就要发生衍射现象。

在缝后出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最亮，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，即一极小值，此时衍射角Φ=sin-1（λ/a）其中λ是波长，a是狭缝的宽度，两者取同一长度单位。

四【实验步骤】1.反射实验按右图连接仪器，采用平面铝板为反射板，将铝板放置在度盘上，应注意使度盘上的0刻度与铝板的法线方向一致。

2. 转动度盘，使放置发射器的固定臂指在某一角度出，这个角度就是入射角，然后转动放置接收器的活动臂，此时活动臂上的指针对应的刻度即为反射角。

通过微安表的电流强度变化，验证反射定律是否正确。

2. 单缝衍射实验按右图连接仪器，预先调整好单缝衍射版的缝宽。

放置时使单缝平面的法线方向与度盘上00一致。

2.改变衍射角，从00开始，在单缝的两侧使衍射角每改变10记录一次微安表读数，绘出衍射强度与衍射角的关系曲线。

3.波长和缝宽，计算出一级极小和一级极大的衍射角。

并与实验曲线上要求的结果进行比较。

五【实验数据及处理】1.反射实验在发射角为40度的情况下，测得的不同反射角度的电流强度如下：2.衍射实验六【实验结果分析】在反射实验和单缝衍射实验中所得到的图像基本与光的反射定律和衍射定律相符合，但并不是严格满足光的反射定律和衍射定律，主要原因有以下几个：1.发射器发射的不是严格的平面波；2.博远与接收器的距离近，属于近场接收，而光是远场接收3.接收器接收面积太大。

微波分光仪实验1. 布拉格衍射实验1）目的：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，以达到对晶体结构的了解。

2）原理本实验是仿照X 射线入射真实晶体发生衍射的基本原理，人为的制作了一个方形点阵的模拟晶体，以微波代替X 射线，使微波向模拟晶体入射，观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件。

这个条件就是布拉格方程，即当微波波长为λ的平面波入射到间距为a （晶格常数）的晶面上，入射角为θ，当满足条件θλaCos n 2=时（n 为整数），发生衍射。

衍射线在所考虑的晶面反射线方向。

在一般的布拉格衍射实验中采用入射线与晶面的夹角（即通称的掠射角）α，这时布拉格方程为αλaSin n 2=。

我们这里采用入射线与晶面法线的夹角（即通称的入射角），是为了在实验时方便。

3）系统构建系统布置如图1所示。

模拟晶体球应用模片调得上下左右成为一方形点阵，模拟晶体架上的中心孔插在支架上与度盘中心一致的一个销子上。

当把模拟晶体架放到小平台上时，应使模拟晶体架晶面法线一致的刻线与度盘上的0刻度一致。

为了避免两喇叭之间波的直接入射，入射角取值范围最好在30度到70度之间。

图1 布拉格衍射实验系统构建图4）实验操作先把模拟晶体架晶面法线与入射线调为30度（此为起始角度），活动臂与入射线调为60度。

逆时针匀速转动DH926B型微波分光仪的圆盘改变入射角，要求一次转动10度。

然后逆时针匀速转动活动臂，要求一次转动20度。

如此交替转动直到入射线与活动臂成140度。

随着活动臂的移动改变相应的反射角，表头显示的电压值也相应的改变。

竭诚为您提供优质文档/双击可除微波分光仪实验报告篇一：电磁场与微波测量实验报告(一)电磁场与微波测量实验报告（一）学院：班级：组员一：学号：组员二：学号：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。

验证均匀平面波在无耗媒质中的传播特性；均匀平面波垂直入射理想电解质表面的传播特性。

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。

如下页图1所示，仪器连接时，两喇叭口面应互相正对，他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（与支座上刻线对齐）拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度放下，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线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刻度的一对刻线一致。

这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。

转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度的读数就是入射角，然后转动活动臂在电流表上找到最大指示处，此时活动臂的指针所指的刻度就是反射角。

如果此时表头指示太呆或太小，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。

4、注意：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。

注意系统的调整和周围环境的影响。