"实验:微波干涉和布拉格衍射"
微波干涉和布拉格衍射实验
一、实验目的
* 进一步熟悉迈可尔逊干涉原理
* 了解微波的布拉格衍射
* 测量微波布拉格衍射的波长
二、实验仪器
* 微波分光计
* 模拟晶体点阵架
* 反射板
三、微波简介
微波波长范围:1 mm-1 cm 的电磁波(不可见光)
微波的特性:
* 波长短,具有直线传播和良好的反射特性
* 频率高,周期和电子在电子管内部的电极间渡越时间相近
* 穿透性,微波可以穿透地球周围的电离层而不被反射
* 量子特性,在微波波段,单个量子的能量约为 10^-6~10^-3 eV
四、微波的产生和测量
微波信号不能用类似无线电发生器的器件产生,产生微波需要采用微波谐振腔和微波电子管或微波晶体管。
微波信号的检测需要高频响应微波二极管。在微波范围内,二极管的结电容对整流后的信号滤波,从而在二极管两端得到一直流电压,可用微安表测量,其大小取决于微波信号的振幅。
五、仪器介绍
微波分光计是仿光学分光计设计的,主要部分包括:
* 微波发生器M和发射喇叭 D,发出单一波长 l 的微波束
* 简立方模拟晶体C,晶格常量为4.00 cm
* 微波接收喇叭T和微安表 mA,将接收到的微波信号转变为直流电流
* 晶体支架B,用于安放模拟晶体
* 刻度盘A,上面刻度用作指示入射波与反射波的方向,以确定角度 q 值
六、微波干涉和布拉格衍射
微波干涉是指微波波束在空间中的干涉现象。布拉格衍射是指微波波束与晶体格点的衍射现象。
在实验中,我们使用微波分光计来观察和测量微波的干涉和布拉格衍射。通过调整微波发生器和接收器的角度,我们可以获得不同的干涉和衍射图样,进一步了解微波的性质和应用。
七、结论
通过本实验,我们了解了微波的基本特性和应用,以及微波干涉和布拉格衍射的原理和应用。本实验的结果可以为我们提供了更好的理解和应用微波技术的基础。