Определение длины волны стоячих электромагнитных волн

Работа добавлена: 2018-06-01






                     Министерство Образования и Науки Республики Казахстан

Карагандинский Государственный Технический Университет

Кафедра Физики

Лабораторная работа№60

По дисциплине «Физика»

На тему: «Определение длины волны стоячих электромагнитных волн»

Выполнила:

студентка группы ЭЭ-17-3

Крюкова Д.С.

Приняла:

Преподаватель

Кусенова А.С.

Караганда 2018

Цель работы:  определение длины стоячей электромагнитной волны.

Оборудование:   двухпроводная линия, генератор электромагнитных колебаний.

Порядок выполнения работы:

  1. Включить вилку блока питания генератора в сеть 220 В. Убедиться в работе генератора по свечению лампочки-индикатора при ее нахож-

дении в точке с координатой примерноl = 0,75 м после прогрева генератора в течение 2-3 минут.

  1. Используя деревянный движок, осторожно переместить мостик к началу линии вблизи генератора.
  2. Перемещая контактный мостик вдоль линии, найти и отметить положение 10-ти следующих друг за другом узлов электрического поляli (лампочка гаснет) и пучностейli+1(лампочка ярко горит). Расстояния до этих точек (li иli+1) занести в таблицу.
  3. Подсчитать расстояние между двумя ближайшими узлами и пучностями

l = (li+1– li) и определить длину бегущей волныλБ =l.

  1. Найти среднее значение длины волныλБ и доверительный интервал∆λБ.

nn

λi(λλ)2

λ=i=1nλ=tp n,i=1n(n1)

  1. По формулеνср=λсср гдес = 3·108 м/с, вычислить частоту колеба-

ний, возбуждаемых генератором.

li, м

li+1, м

li+1– li, м

λБi, м

λБ, м

∆λБ, м

пучность

узел

1

0,93

1,92

0,99

1,98

2,11

0,24

2

1,92

2,93

1,01

2,02

3

2,93

3,98

1,05

2,1

4

3,98

5,4

1,42

2,84

5

5,4

6,14

0,74

1,48

6

6,14

7,12

0,98

1,96

7

7,12

8,24

1,12

2,24

8

8,24

9,27

1,03

2,06

9

9,27

10,34

1,07

2,14

10

10,34

11,53

1,19

2,28

Контрольные вопросы

  1. Что называется волной? Электромагнитной волной?

Волна́ — изменение состояния среды (возмущение) , распространяющееся в этой среде и переносящее с собой энергию.

Электромагни́тные во́лны — электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.

  1. Опишите процесс распространения электромагнитной волны в пространстве.

Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

  1. Запишите уравнение бегущей волны.

Бегущими волнами называются волны, которые переносят в пространстве энергию. Перенос энергии в волнах количественно характеризуется вектором плотности потока энергии. Этот вектор, называется вектором плотности потока.

  1. Объясните, почему электромагнитная волна является поперечной.

Электромагнитные волны являются поперечными, поскольку скорость υ распространения волны, напряженность E электрического поля и индукция Bмагнитного поля волны взаимно перпендикулярны.

  1. Что представляет собой вектор Умова-Пойнтинга, чему равна объёмная плотность энергии в электромагнитной волне?

  Вектор плотности потока электромагнитной энергии называется вектором Умова–Пойнтинга: . Вектор  направлен в сторону распространения электромагнитной волны, а его модуль равен энергии, переносимой электромагнитной волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны.

  1. Как образуется стоячая волна?

Стоячая волна (электромагнитная) — периодическое изменение амплитуды напряженности электрического и магнитного полей вдоль направления распространения, вызванное интерференцией падающей и отраженной волн. Стоячая волна — колебательный (волновой) процесс в распределённых колебательных системах с характерным устойчивым в пространстве расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды. Такой колебательный процесс возникает при интерференции нескольких когерентных волн.

  1. Запашите уравнение стоячей волны.

  1. Что понимается под пучностями и узлами стоячей волны?

Пучностями стоячей волны называются положения точек, в которых амплитуда колебаний наибольшая.

Узлами стоячей волны называются положения неподвижных точек стоячей волны, в которых амплитуда колебаний равна нулю.

  1. Как определяются координаты пучностей и узлов?

    

- формула для нахождения координаты узлов

  - формула для нахождения координаты пучностей




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. Электромагнитная теория света. Шкала электромагнитных волн. Явление интерференции. Классические опыты по наблюдению явления интерференции. Интерферометры.Электромагнитная теория света. Шкала электромагнитных волн. Явление интерференции. Классические опыты

2. 2 Отражение и преломление электромагнитных волн на границе раздела двух диэлектриков.

3. . Интерференция световых волн.

4. превышения длины списка паролей в этом случае попытка входа пользователя в КС отвергается).

5. . Когерентными называются волны которые имеют А.

6. волны должны иметь одинаковые или близкие частоты чтобы картина получающаяся в результате наложения вол

7. Спектральная зависимость фотопроводимости определяется спектром поглощения полупроводника. Область собственного поглощения имеет длинноволновую (красную) границу, соответствующую длине волны света

8. Оптический путь. Оптическая разность хода. Связь оптической разности хода и разности фаз двух волн. Условие интерференционного максимума и минимума.

9.  ДИФРАКЦИЯ СВЕТОВЫХ ВОЛН 6.1 Принцип Гюйгенса-Френеля. Интеграл Френеля и дифракция света. Метод зон Френеля.

10. Определение погрешностей моделирования