光信息绪论课 微波-X射线
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实验1 微波光学实验微波一般指波长从mm m 1~1的电磁波,相应频率为Hz 118103~103⨯⨯。
在电磁波谱中,它介于无线电波和远红外光波之间。
由于微波频率高于无线电波,其振荡周期与电子管中的电子渡越时间相近,因此不能用普通的电子管、晶体管及L-C 振荡产生微波,而必须用电子流与谐振腔交换能量的办法设计产生微波的器件,如速调管、磁控管和行波管等微波电子管。
另外,由于频率高,若微波在导体中传播,必然有严重的趋肤效应和高频辐射,因此不可能用普通的两线式传输方式来传输微波能量,而必须采用特殊的传输方式──波导管(简称波导)。
处理微波问题的概念和方法也与低频电路不同,必须采用电磁场的概念和方法。
微波的波长很短,具有似光性,即具有直线传播和良好的反射性,可以将微波的能量集中在一个窄波束中,进行定向发射。
它可以穿越电离层向太空转播,这就为微波在雷达定位、宇宙通讯、射电天文等领域,提供了广泛的应用。
利用微波类似于光学的性质,可以作微波反射、透射、干涉、衍射、偏振等一系列类似于光学的实验,本实验作微波布拉格衍射和偏振实验。
【实验目的】(1)了解布拉格实验的基本原理。
学习X 射线晶体分析技术的基本知识。
熟悉微波类似于光的性质。
(2)观察电磁波的偏振现象,验证马吕斯定律。
【仪器用具】微波分光仪、模拟晶格。
【实验原理】一、微波布拉格衍射X 射线发现后的最初几年,由于找不到足够小的狭缝,人们还无法作衍射实验。
1912年,劳厄(Laue )注意到晶体中的原子有规律的排列,他提出晶体可以作为X 射线衍射光栅。
这种想法很快被实验证实。
英国物理学家布拉格(Bragg )父子作了大量X 射线晶体衍射实验工作,于1913年提出了X 射线晶体衍射的布拉格公式。
布拉格的工作解决了晶体结构的实验研究问题,开辟了一个至今仍有重要意义的技术领域──X 射线晶体结构分析。
在本实验中,我们将用微波摸拟X 射线,通过模拟晶体进行观察和研究。