Opracowanie wyników:
Pierwszą rzeczą jaką mierzyliśmy była długość fali. Ustawiliśmy metalowy ekran w odległości 90 [cm] od wylotu anteny nadawczej prostopadle do osi wiązki promieniowania tak aby uzyskać fale stojącą. Pomiędzy ekranem a anteną nadawczą umieściliśmy sondę detekcyjną. Przy pomocy statywu przesuwaliśmy co 5 [mm] sondę wykonując pomiar sygnału sondy. Pomiary dokonywaliśmy do uzyskania około sześciu maksimów. Niżej przedstawiamy rezultaty naszych pomiarów.
x[cm] |
[V] |
X[cm] |
[V] |
x[cm] |
[V] |
x[cm] |
[V] |
x[cm] |
[V] |
x[cm] |
[V] |
1,5 |
32 |
7,5 |
20 |
13,5 |
15 |
19,5 |
25 |
25,5 |
29 |
31,5 |
7 |
2 |
21 |
8 |
30 |
14 |
21 |
20 |
12 |
26 |
26 |
32 |
28 |
2,5 |
19 |
8,5 |
16 |
14,5 |
29 |
20,5 |
21 |
26,5 |
11 |
32,5 |
26 |
3 |
31 |
9 |
18 |
15 |
15 |
21 |
30 |
27 |
27 |
33 |
21 |
3,5 |
22 |
9,5 |
32 |
15,5 |
17 |
21,5 |
15 |
27,5 |
35 |
33,5 |
17 |
4 |
17 |
10 |
20 |
16 |
32 |
22 |
19 |
28 |
8 |
|
|
4,5 |
30 |
10,5 |
13 |
16,5 |
20 |
22,5 |
32 |
28,5 |
22 |
|
|
5 |
27 |
11 |
29 |
17 |
13 |
23 |
15 |
29 |
40 |
|
|
5,5 |
16 |
11,5 |
26 |
17,5 |
30 |
23,5 |
17 |
29,5 |
18 |
|
|
6 |
27 |
12 |
13 |
18 |
24 |
24 |
34 |
30 |
14 |
|
|
6,5 |
31 |
12,5 |
24 |
18,5 |
13 |
24,5 |
19 |
30,5 |
40 |
|
|
7 |
15 |
13 |
30 |
19 |
26 |
25 |
14 |
31 |
27 |
|
|
Tabela 1
Kolejną rzeczą jaką wykonaliśmy było wyznaczenie polaryzacji fali elektromagnetycznej. Ustawiliśmy sondę detekcyjną w odległości 60 [cm] od wylotu anteny nadawczej. Pomiędzy sondą detekcyjną i antena nadawczą w odległości 15 [cm] od sondy ustawiliśmy ruchomy metalowy ekran o podłużnych szczelinach, które mogły się poruszać w płaszczyźnie pionowej. Mierzyliśmy sygnał sondy detekcyjnej jako funkcje kąta pomiędzy poziomem i kierunkiem szczelin w ekranie, który zmienialiśmy co 10 stopni. Otrzymaliśmy następujące wyniki :
Kąt[°] |
[mV] |
Kąt[°] |
[mV] |
Kąt[°] |
[mV] |
0 |
39,5 |
80 |
0 |
160 |
28 |
10 |
34,8 |
90 |
0 |
170 |
32,5 |
20 |
29,5 |
100 |
0,1 |
180 |
37 |
30 |
21,8 |
110 |
0,5 |
|
|
40 |
13,3 |
120 |
1,4 |
|
|
50 |
5,5 |
130 |
6,3 |
|
|
60 |
1,1 |
140 |
13,8 |
|
|
70 |
0,2 |
150 |
21,8 |
|
|
Tabela 2
Kolejną rzeczą jaką badaliśmy była interferencja mikrofal. Do dyspozycji mieliśmy dwie szczeliny, przez które przepuszczaliśmy wiązkę mikrofal. Odległości źródła od szczelin, a także między szczelinami, a sondą detekcyjną były rzędu 20 - 30 [cm]. Sondę detekcyjną przesuwaliśmy równolegle do szczelin i mierzyliśmy sygnał sondy. Poniżej przedstawiamy otrzymane przez nas wyniki :
x[cm] |
[mV] |
x[cm] |
[mV] |
x[cm] |
[mV] |
x[cm] |
[mV] |
x[cm] |
[mV] |
5 |
26 |
12 |
15 |
19 |
60 |
26 |
11 |
33 |
37 |
5,5 |
25 |
12,5 |
12 |
19,5 |
68 |
26,5 |
12 |
33,5 |
35 |
6 |
24 |
13 |
8 |
20 |
72 |
27 |
15 |
34 |
34 |
6,5 |
25 |
13,5 |
4 |
20,5 |
62 |
27,5 |
17 |
34,5 |
40 |
7 |
33 |
14 |
1 |
21 |
51 |
28 |
23 |
35 |
35 |
7,5 |
49 |
14,5 |
2 |
21,5 |
48 |
28,5 |
30 |
35,5 |
33 |
8 |
47 |
15 |
5 |
22 |
45 |
29 |
33 |
36 |
26 |
8,5 |
43 |
15,5 |
9 |
22,5 |
36 |
29,5 |
39 |
36,5 |
25 |
9 |
40 |
16 |
14 |
23 |
32 |
30 |
45 |
37 |
30 |
9,5 |
36 |
16,5 |
20 |
23,5 |
25 |
30,5 |
47 |
|
|
10 |
33 |
17 |
23 |
24 |
16 |
31 |
50 |
|
|
10,5 |
29 |
17,5 |
38 |
24,5 |
11 |
31,5 |
40 |
|
|
11 |
26 |
18 |
45 |
25 |
10 |
32 |
42 |
|
|
11,5 |
19 |
18,5 |
56 |
25,5 |
11 |
32,5 |
40 |
|
|
Tabela 3
Ostatnim pomiarem jaki wykonaliśmy było wyznaczenie charakterystycznej długości fal dla falowodu o przekroju prostokątnym. Falowód ustawiliśmy w odległości 50 [cm] od źródła mikrofal, natomiast sondę detekcyjną umieściliśmy 10 [cm] za falowodem. Falowód był tak skonstruowany, że mogliśmy regulować jego szerokość. Zwiększaliśmy ją i badaliśmy sygnał sondy.
x [mm] |
[mV] |
x [mm] |
[mV] |
x [mm] |
[mV] |
0 |
0,8 |
14 |
5,3 |
28 |
77 |
2 |
0,9 |
16 |
6,7 |
30 |
82 |
4 |
0,9 |
18 |
60 |
32 |
109 |
6 |
0,8 |
20 |
74 |
34 |
148 |
8 |
1,2 |
22 |
72 |
36 |
185 |
10 |
2,1 |
24 |
79 |
|
|
12 |
4,5 |
26 |
82 |
|
|
Tabela 4
Wnioski:
Na podstawie wyników z `Tabeli 1' narysowaliśmy wykres 1. Z wykresu odczytaliśmy odległości pomiędzy kolejnymi maksimami oraz kolejnymi minimami. Na podstawie uzyskanych odczytów oraz `tabeli 1' obliczyliśmy długość fali. Wyniosła ona około 3,1[cm].
Na podstawie danych z `tabeli 2' otrzymujemy wykres nr 2. Możemy zauważyć na nim wyraźną zależność natężenia mikrofal od kąta pod jakim był ustawiony polaryzator.
Z `tabeli 3' otrzymujemy wykres nr 3 - wykres interferencji. Możemy na nim zaobserwować wyraźne pojawianie się maksimów i minimów interferencyjnych.
Na podstawie wyników otrzymanych przy badaniu falowodu i wyznaczaniu charakterystycznej długości fali, otrzymaliśmy wykres zależności sygnału sondy w funkcji długości fali. Patrząc na wykres widzimy silny wzrost napięcia na detektorze dla x=18 [mm]=1,8 [cm], zatem ze wzoru (5) otrzymujemy (dla m=1 oraz n=0) :
λb=3,6[cm]