3.要调整发射器和接收器的偏振角，松开手转旋钮，转动设备，在预定方向上旋紧旋钮。 用设备背部的刻度盘测量偏振角。注意，在大部分实验中，接收器和发射器的偏振方向 相同，使它们的偏振角匹配则显得尤为重要。若将其中一个设备旋转10°，则应将另一 设备旋转-10°(350°). 附属设备 基本微波光学系统的附属设备包括： Rotating Table(1) Gonlometer(1) Component Holder(②) Rotating Component Holder(1) Fixed Arm Assembly (1) 角度计(1) 固定臂设备(1) 旋转台(1)支架(2)可转支架(1) Metal Reflector(②) Slit Extender Arm(1) Partial Reflector (2) Narrow Slit Spacer(1) Polarizers(2) Wide Slit Spacer(1) 金属反射镜(2) 狭缝添加臂(1) 部分反射镜(2) 狭缝添加臂(1) 偏振片(2)) 宽缝屏(1)
3 3．要调整发射器和接收器的偏振角，松开手转旋钮，转动设备，在预定方向上旋紧旋钮。 用设备背部的刻度盘测量偏振角。注意，在大部分实验中，接收器和发射器的偏振方向 相同，使它们的偏振角匹配则显得尤为重要。若将其中一个设备旋转 10°，则应将另一 设备旋转-10°（350°）。 附属设备 基本微波光学系统的附属设备包括： 角度计（1） 固定臂设备（1） 旋转台（1） 支架（2）可转支架（1） 金属反射镜（2） 狭缝添加臂（1） 部分反射镜（2） 狭缝添加臂（1） 偏振片（2） ） 宽缝屏（1）
Cubic Lattice with 100 metal spheres-5x5x4 array (1) Ethafoam Prism Mold w/ Tubular Styrene Pellets (1) Plastic Bags (4) Polyethylene Panel(1) 醚类聚氨酯泡沫胶棱镜（内填苯乙稀丸） 100个金属球的立方晶格一5×5×4阵列 管状塑料袋(1) 聚乙稀板(1) WA-9315附件包(WA-9316的一部分)含： 100个金属球的立方晶格一5×5×4阵列一块：聚乙稀板一块 9314B基本微波光学系统包含的组件： WA-9319徽波探测器： 直接插入接收器。当接收器的喇叭防碍波谱测量时该探测头就成必须设备。 WA-9318微波调制设备： 包含一个调制器和一只麦克风，有了该设备发射器和接收器就可用作微波通信系统。 实验装配设备 如图让角度计臂穿过支架底部的 小孔，确保臂底的磁条吸住支架底座。 要调节支架的位置只需让它们沿着角 度计滑动。用同样的方法将发射器和接 收器接到角度计臂上。 在大多数实验中将发射器安置在 角度计的长臂上，将接收器安置在角度 计较短的可动臂上，以使微波束和刻度 盘上的组件之间有较固定的关系，接收 Mounting the Component Holder 器则能随意移动从方便测量。 反射器、部分反射器、偏振器、狭缝屏和狭缝添加臂均用磁条吸附在组件支架上。角度 计臂上的米尺和连接处的角度盘使各组件的位置易于测量。要转动可动臂时注意将刻度盘固 定在桌面上。 1.小心：在一定情况下，微波会干扰电磁医疗仪器在工作。如果你用起博器或其它电磁医 疗仪器，请确保频率为10.525GHz低功率微波不会有什么影响。 2.始终将仪器放在干净、平滑的桌面上。在安装设备之前，清除一切物质一特别是金属碎 片，它们会粘在角度计臂底部的磁条上
4 醚类聚氨酯泡沫胶棱镜（内填苯乙稀丸） 100 个金属球的立方晶格—5×5×4 阵列 管状塑料袋（1） 聚乙稀板（1） WA-9315 附件包（WA-9316 的一部分）含： 100 个金属球的立方晶格—5×5×4 阵列一块；聚乙稀板一块 9314B 基本微波光学系统包含的组件： WA-9319 微波探测器： 直接插入接收器。当接收器的喇叭防碍波谱测量时该探测头就成必须设备。 WA-9318 微波调制设备： 包含一个调制器和一只麦克风，有了该设备发射器和接收器就可用作微波通信系统。 实验装配设备 如图让角度计臂穿过支架底部的 小孔，确保臂底的磁条吸住支架底座。 要调节支架的位置只需让它们沿着角 度计滑动。用同样的方法将发射器和接 收器接到角度计臂上。 在大多数实验中将发射器安置在 角度计的长臂上，将接收器安置在角度 计较短的可动臂上，以使微波束和刻度 盘上的组件之间有较固定的关系，接收 器则能随意移动从方便测量。 反射器、部分反射器、偏振器、狭缝屏和狭缝添加臂均用磁条吸咐在组件支架上。角度 计臂上的米尺和连接处的角度盘使各组件的位置易于测量。要转动可动臂时注意将刻度盘固 定在桌面上。 1．小心：在一定情况下，微波会干扰电磁医疗仪器在工作。如果你用起博器或其它电磁医 疗仪器，请确保频率为 10.525GHz 低功率微波不会有什么影响。 2．始终将仪器放在干净、平滑的桌面上。在安装设备之前，清除一切物质—特别是金属碎 片，它们会粘在角度计臂底部的磁条上
实验1系统介绍 实验装置： 发射器 接收器 角度计 反射镜 实验目的： 本实验系统介绍了微波光学系统。它有助于学习设备的使用及理解用这套设备进行测量 的重要性。当然它不是做以下实验的先决条件。 实验步骤： 1.如图将发射器和接收器安置在角度计 上，并将发射器接至固定臂。注意使发 射器和接收器的偏振相同（图示中喇叭 的朝向一致)。 2.将发射器接通电源，把接收器的 NTENSITY选择开关从OFF转到IOX。 (两单元的LED都亮)。 3.调节发射器和接收器使发射器内的信号 图1.1仪器布置 Effective Point of Emission of Effective Point of Reception of 源二极管和接收器的探测 Transmitter Signal Transmitter Signal 器二极管之间的距离（图 1.1中的R)为40cm(见图 1.2发射器和接收器的定位 点)。二极管位于底部标志 有“T”和“R”的位置上。 Transmitter 调节INTENSITY和 图1.2仪器布置 VARIABLE SENSITIVITY旋钮使电流计的读数为I.0(满刻度)。 4.将距离R设置为表1.1所示的各值，记下每一R值所对应的电流计读数（在测量过程中 不要调整接收器)。测量完毕，完成表中的计算要求。 5.将R设在7090cm之间。渐渐减小发射器和接收器之间的距离并观察刻度盘的变化。当 距离减小时刻度盘的偏转角是不是稳定增大。 6.将R设在50~90cm之间。反射镜镜面平 行于微波光轴，逐渐接近和远离光轴，如 图1.3。观察刻度盘的读数的变化。你能 解释步骤5和步骤6所观察到的现象吗？ Reflector 不会的话也没关系，在实验3和实验8你 将有机会更进一步研究这些现象。现在只 图1.3反射 需了解下面的一点（要点）：附近物体包括桌面的反射会影响微波实验的结果。为减少外
1 实验 1 系统介绍 实验装置： 发射器 角度计 接收器 反射镜 实验目的： 本实验系统介绍了微波光学系统。它有助于学习设备的使用及理解用这套设备进行测量 的重要性。当然它不是做以下实验的先决条件。 实验步骤： 1．如图将发射器和接收器安置在角度计 上，并将发射器接至固定臂。注意使发 射器和接收器的偏振相同（图示中喇叭 的朝向一致）。 2．将 发 射 器 接 通 电 源 ， 把 接 收 器 的 INTENSITY 选择开关从 OFF 转到 10X。 （两单元的 LED 都亮）。 3．调节发射器和接收器使发射器内的信号 源二极管和接收器的探测 器二极管之间的距离（图 1.1 中的 R）为 40cm（见图 1.2 发射器和接收器的定位 点）。二极管位于底部标志 有“T”和“R”的位置上。 调 节 INTENSITY 和 VARIABLE SENSITIVITY 旋钮使电流计的读数为 1.0（满刻度）。 4．将距离 R 设置为表 1.1 所示的各值，记下每一 R 值所对应的电流计读数（在测量过程中 不要调整接收器）。测量完毕，完成表中的计算要求。 5．将 R 设在 70~90cm 之间。渐渐减小发射器和接收器之间的距离并观察刻度盘的变化。当 距离减小时刻度盘的偏转角是不是稳定增大。 6．将 R 设在 50~90cm 之间。反射镜镜面平 行于微波光轴，逐渐接近和远离光轴，如 图 1.3。观察刻度盘的读数的变化。你能 解释步骤 5 和步骤 6 所观察到的现象吗？ 不会的话也没关系，在实验 3 和实验 8 你 将有机会更进一步研究这些现象。现在只 需了解下面的一点（要点）：附近物体包括桌面的反射会影响微波实验的结果。为减少外 图 1.1 仪器布置 图 1.2 仪器布置 图 1.3 反射
部反射，搬走实验桌上的所有物体，特别是金属物体，只留下当前实验所需的部件。 7.松开接收器上背后的手拧螺钉，如图1.4所示旋转接收器，即改变接收器的偏振方向（观 Handscrew 图1.4偏振 图1.5信号分配 察喇叭内探测二极管的方向)。将喇叭转过360°，在哪个角度上接收器探测不到信号？ 也可以固定接受器，旋转发射器，观察上述现象。 8.调整发射器的位置，使喇叭输出表面正好在角度计臂中心的正上方，让接收器正对发射 器并尽可能远离发射器。调节接收器的控制器使电流计的读数为1.0（在任何位置是否都 可调1.0，如果是的话，没有必要调整第一步操作，只要把发射器放置在任一位置)。如 图1.5转动角度计的可动臂，转过的角度如下所示，在表1.2中记下每个角度所对应的电 流计读数。 表1.1 表1.2 个 电流计读数 R 电流计读数 角度 电流计读数 角度计 电流计读数 0° 1.0 50° 10° 0.76 60 20° 0.07 70° 30° 80° 40° 90° 思考题； 1.电磁波的电场强度和离开波源的距离成反比（也就是E=1/R)。电流计的读数是否和 电场强度成正比。 2.电磁波的强度和距离的平方成反比（也就是I=1/R2)。用所测的数据是否能得出电流 计的读数与灵敏的波束强度成正比的结论？ 3.根据步骤7的结果，讨论一下发射器输出的是球面波成份多还是平面波成份多
2 部反射，搬走实验桌上的所有物体，特别是金属物体，只留下当前实验所需的部件。 7．松开接收器上背后的手拧螺钉，如图 1.4 所示旋转接收器，即改变接收器的偏振方向（观 察喇叭内探测二极管的方向）。将喇叭转过 360°，在哪个角度上接收器探测不到信号？ 也可以固定接受器，旋转发射器，观察上述现象。 8．调整发射器的位置，使喇叭输出表面正好在角度计臂中心的正上方，让接收器正对发射 器并尽可能远离发射器。调节接收器的控制器使电流计的读数为 1.0（在任何位置是否都 可调 1.0，如果是的话，没有必要调整第一步操作，只要把发射器放置在任一位置）。如 图 1.5 转动角度计的可动臂，转过的角度如下所示，在表 1.2 中记下每个角度所对应的电 流计读数。 表 1.1 R 电流计读数 R 电流计读数 表 1.2 角度 电流计读数 角度计 电流计读数 0° 1.0 50° 10° 0.76 60° 20° 0.07 70° 30° 80° 40° 90° 思考题； 1．电磁波的电场强度和离开波源的距离成反比（也就是 E =1/ R ）。电流计的读数是否和 电场强度成正比。 2．电磁波的强度和距离的平方成反比（也就是 2 I = 1/ R ）。用所测的数据是否能得出电流 计的读数与灵敏的波束强度成正比的结论？ 3．根据步骤 7 的结果，讨论一下发射器输出的是球面波成份多还是平面波成份多。 图 1.4 偏振 图 1.5 信号分配
实验2反射 实验仪器 发射器 金属反射镜 角度计 旋转支架 接收器 实验步骤 1.如图2.1，将发射器放在角度计的固定 臂上。务必使发射器和接收器偏振相 同，即喇叭的朝向相同。 2.接通发射器的电源并将接收器的 INTENSITY选择开关旋至30X 图2.1仪器布置 3.入射波和反射镜面法线的夹角称为入 射角，调节旋转支架使入射角等于45°。 Reflector 4.固定发射器和反射镜，转动角度计的活动 臂使电流计读数最大。接收器喇叭轴线和 反射镜面法线的夹角称为反射角。 Angle of Incidence 5.测量并记录表2.1中各个入射角所对应的 Angle of 反射角。 Reflection 注意：在各个角度，接收器有可能同时接收 图2.2入射角和反射角 反射波和入射波，这会导致错误结果，请在这些结果的角上做上记号“*”。 入射角 反射角 思考题： 20° 1.入射角和反射角之间是什么关系？是不是对所有的入射角都 30° 能满足。 409 2.测量反射角时，在哪个角度电流计读数最大。为什么有些波的 50 反射角不等于入射角，这会不会影响对问题1的回答。 609 3.做这个实验最好用平面波，使所有发射波以同一入射角入射到 70° 反射镜上。从发射器发出微波是不是理想的平面波？用理想平 80 面波做本实验得出的结果是不是相同？ 90° 附加实验思考题： 1.反射波如何影响微波的强度？是不是入射到反射镜上的光波都被反射。反射波的强度是 否随入射角改变。 2.金属是一种良好的微波反射器。其它物质的反射特性如何？是否有部分能量透过这些物 质。或者是被吸收了。比较导体与非导体的反射特性
3 实验 2 反射 实验仪器 发射器 角度计 接收器 金属反射镜 旋转支架 实验步骤 1．如图 2.1，将发射器放在角度计的固定 臂上。务必使发射器和接收器偏振相 同，即喇叭的朝向相同。 2．接通发射 器的电 源并将接 收器的 INTENSITY 选择开关旋至 30X。 3．入射波和反射镜面法线的夹角称为入 射角，调节旋转支架使入射角等于 45°。 4．固定发射器和反射镜，转动角度计的活动 臂使电流计读数最大。接收器喇叭轴线和 反射镜面法线的夹角称为反射角。 5．测量并记录表 2.1 中各个入射角所对应的 反射角。 注意：在各个角度，接收器有可能同时接收 反射波和入射波，这会导致错误结果，请在这些结果的角上做上记号“*”。 思考题： 1．入射角和反射角之间是什么关系？是不是对所有的入射角都 能满足。 2．测量反射角时，在哪个角度电流计读数最大。为什么有些波的 反射角不等于入射角，这会不会影响对问题 1 的回答。 3．做这个实验最好用平面波，使所有发射波以同一入射角入射到 反射镜上。从发射器发出微波是不是理想的平面波？用理想平 面波做本实验得出的结果是不是相同？ 附加实验思考题： 1．反射波如何影响微波的强度？是不是入射到反射镜上的光波都被反射。反射波的强度是 否随入射角改变。 2．金属是一种良好的微波反射器。其它物质的反射特性如何？是否有部分能量透过这些物 质。或者是被吸收了。比较导体与非导体的反射特性。 图 2.1 仪器布置 图 2.2 入射角和反射角 入射角 反射角 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°