电磁场与电磁波实验陈述之答禄夫天创作
实验一电磁场参量的丈量
一、实验目的
1、在学习均匀平面电磁波特性的基础上，观察电磁波传播特性互相垂直。
2、熟悉并利用相干波原理，测定自由空间内电磁波波长，并确定电磁波的相位常数和波速。
二、实验原理
两束等幅、同频率的均匀平面电磁波，在自由空间内从相同（或相反）方向传播时，由于初始相位分歧发生干涉现象，在传播路径上可形成驻波场分布。本实验正是利用相干波原理，通过测定驻波场节点的分布，求得自由空间内电磁波波长的值，再由2，f
得到电磁波的主要参量：和等。本实验采纳了如下的实验装置
设入射波为EiE0iej，当入射波以入射角1向介质板斜投射时，则在分界面上发生反射波Er和折射波Et。设介质板的反射系数为R，由空气进入介质板的折射系数为T0，由介质板进入空气的折射系数为Tc，另外，可动板Pr2和固定板Pr1都是金属板，其电场反射系数都为1。在一次近似的条件下，接收喇叭
f处的相干波分别为Er1RT0TcE0iej1，Er2RT0TcE0iej2
这
里
12Lr1Lr3Lr1
；
22Lr2Lr32Lr12LLr3L2；
其中LL2L1。
又因为L1为定值，L2则随可动板位移而变更。当Pr2移动L
值，使Pr3有零指示输出时，必有Er1与Er2反相。故可采取改变
Pr2的位置，使Pr3输出最大或零指示重复出现。从而测出电磁
波的波长和相位常数。下面用数学式来表达测定波长的关
系式。
在Pr3处的相干波合成为ErEr1Er2RT0TcE0iej1ej2
或写成
Er

2RT0TcE0i
cos
2
ej122
（12）
式中122L为了丈量准确，一般采取Pr3零指示法，即cos20
或
2
1，
012
这里
暗示相干波合成驻波场的波节点（Er0）数。同时，除
0以外的
值，又暗示相干波合成驻波的半波长数。故把

0时Er0驻波节点为参考节点的位置L0
又因
22L
（13）
f故
2

1

2
2
L
或
4L2
1
14
由（14）式可知，只要确定驻波节点位置及波节数，就可
以确定波长的值。当
0的节点处L0作为第一个波节点，对其他N值则有：

1，4L4L1L02对应第二个波节点，或第一个半波
长数。

1，4L4L2L12对应第三个波节点，或第二个半波
长数。
…

，4L4L
L
12
个半波长数。
对应第
1个波节点，或第
把以上各式相加，取波长的平均值得
2L
L0

（15）
代入得到电磁波的参量等值。
三、实验步调
（1）整体机械调整：调整发射喇叭Pr0，接收喇叭Pr3，使其处于同种极化状态。
（2）装置反射板，半透射板：注意反射板Pr1与Pr