布拉格微波衍射试验(3)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-10

布拉格微波衍射试验


如果改用通常使用的入射角 表示,则(5)式为

              (6)

  3.3实验仪器

  DHMS-1型微波光学综合实验仪一套,包括:三厘米微波信号源、固态微波震荡器、衰减器、隔离器、发射喇叭、接收喇叭、检波器、检波信号数显器、可旋转载物平台和支架,以及实验用附件(晶体模型、读数机构等)。

  3.4实验分析讨论

  实验中的误差:本实验的误差主要来自发射喇叭和接收喇叭,通过实验可以明显的看到,当两个喇叭不共线时,实验结果会出现较大的偏差。同时由于本实验采用的是3厘米微波,其自身的波长与实验室中的很多仪器设备的限度较为接近,容易发生干涉,衍射,也会干扰微波的测量产生影响。同时由于实验在不对称的环境下进行(一面有强,一面没有),也会对实验产生影响,但是通过近似的实验(在另一侧增加了一块黑板,是两侧近似的对称)发现测量数据并没有太大的变化,由此可知实验环境的对称性对实验没有太大的影响。


  第四章 实验结果 4.1 迈克尔逊干涉极小值

(单位:mm)

     L1

     L2

     L3

   λi= |L3-L1|

   第1次

   69.628

   52.201

   33.671

   35.957

   第2次

   65.401

   47.271

   30.097

   35.304

   第3次

   64.479

   46.623

   29.527

   34.952

   第4次

   54.089

   35.852

   17.752

   36.337

   第5次

   65.702

   47.978

   30.832

   34.870

   第6次

   53.852

   35.861

   17.979

   35.873

    \* MERGEFORMAT

   35.549

标准偏差:

\* MERGEFORMAT =0.242

4.2 验证布拉格公式

掠射角

 20

 21

 22   

 23

 24

 25

 26

 27

 47

 48

衍射强度

56

86

95

60

25

4

4

12

2

0

掠射角

 49

 50

 51

 52

 53

 54

 55

 56

 57

 58

衍射强度

0

0

0

0

4

10

19

22

30

36

掠射角

 59

 60

61  

62

 63

 64

 65

 66

 67

 68

衍射强度

42

47

52

20

7

4

0

0

0

4

布拉格微波衍射试验

掠射角衍射图

4.3 110晶体验证

已知110一级极大值 \* MERGEFORMAT

\* MERGEFORMAT mm

\* MERGEFORMAT mm

  结论

  通过本次实验我了解了布拉格衍射的原理,对迈克尔孙干涉的测量也了初步的了解。本次实验我学会了一种测量布拉格衍射的方法,对我来说本次实验很成功。由于实验中互相垂直的两块挡板须目测摆放,对结果有一定的影响,但是在允许的误差范围之内。迈克尔孙干涉原理测量微波波长的实验是相当成功的,又试验得出的结果λ=35mm 也非常接近试验仪器的参数。

  在实验的过程中,还是总结出如下几条经验:

  1  一定要保持晶体中心与载物台中心一致。接受喇叭和发射喇叭要水平正对,下边要水平,保证偏振化方向,信捷职称论文写作发表网,保证接受微波强度最强。虽然在实验中仪器有些问题,但还是得到了比较正确的结果。

  2  在读数据的时候要统一读最大值或最小值,这样得到的结果比较有效。

  3  调节功率时要保证衍射强度最强处微波强度不能超过微安表头的满量程,要保证最大时不超过量程。

  4  放上晶体架,架上刻度要与托盘刻度重合,这是我们第一次实验没有注意的,导致数据不准。所以在实验时一定要保证刻度对齐。

  5  读数据时最后一位要估读,这是实验中很容易疏漏的。

    演示实验是很有趣的实验,在锻炼动手能力的同时,更加锻炼的发现和解决问题的能力,这是作科学研究的基本能力。同时发现只要具有深厚的知识基础才能将问题研究的更加深入,我们欠缺很多。

参考文献

[1] 王毓银.布拉格验证.北京:高等教育出版社,1992

[2] Victor  P.Nelson.用微机绘制布拉格衍射强度与反射角的关系曲线.北京:清华大学出版社,1997

[3] John  M  .Yarbrough(美).李书浩.布拉格公式.北京:机械工业出版社,2000

[4] 陆坤,奚大顺,李之权.物理面的详解[M].成都:电子科技大学出版社,1997

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