POLITECHNIKA WROC£AWSKA INSTYTUT FIZYKI	Sprawozdanie z æwiczenia nr 59
Piotr Leszczyñski	Temat:Badanie propagacji fali elektromagnetycznyj w zakresie mikrofal.
Wydzia³ Elektroniki Rok I	Data:94.04.06	Ocena:

1. Wstêp.

Doœwiadczenie to polega³o na badaniu zjawisk falowych (interferencja, dyfrakcja, odbicia itp.) w zakresie mikrofalowym. W sk³ad uk³adu doswiadczalnego wchodzi³y: nadajnik emituj¹cy falê elektromagnetyczn¹ przy pomocy klistronu refleksowego, odbiornik wyposarzony w diodê detekcyjn¹, detektor punktowy bed¹cy ostrzow¹ diod¹ pó³przewodnikow¹, stolik pomiarowy wyposarzony w k¹tomierz oraz podzia³kê milimetrow¹, zasilacz i woltomierz.

2. Pomiar charakterystyki kierunkowej anteny.

Doswiadczenie mia³o na celu wyznaczenie zmiany mocy fali z zale¿noœci od odczylenia od lini prostej (rysunek:N-nadajnik, O-odbiornik, -k¹t odchylenia).

2.1. Tabela pomiarów.

[]	f() [V]-napiêcie odpowiadaj¹ce mocy fali
0	0.0230
2.5	0.0223
5	0.0206
7.5	0.0190
10	0.0172
12.5	0.0150
15	0.0129
17.5	0.0111
20	0.0087
22.5	0.0069
25	0.0050
27.5	0.0038
30	0.0029
32.5	0.0022
35	0.0015
37.5	0.0010
40	0.0007

Uwaga:w tabeli nie podano niedok³adnoœci przy¿¹du poniewa¿ zak³ócenia panuj¹ce w sali labolatoryjnej (odbicia, interferencje itp.) wprowadza³y trudny do wyznaczenia b³¹d, wiêkszy od niedok³adnoœci przy¿¹du.

2.2. Wykres zale¿noœci mocy fali od odchylenia od linii prostej.

3. Pomiar wspó³czynnika transmisji fali.

Doœwiadczenie mia³o na celu wyznaczenie wspó³czynnika transmisji fali przes³ony z dielektryku oraz przes³ony z przewodnika ze wzoru:
, (rysunek:N-nadajnik, O-odbiornik).

3.1. Tabela wyników.

	pomiar bez przes³ony	pomiar z przes³on¹ z dielektryka	pomiar z przes³on¹ z przewodnika
U[V]	0.0230	0.0128	0

3.2. Obliczenia wspó³czynnika transmisji

-dla dielektryka:

-dla przewodnika:

4. Wyznaczanie wspó³czynnika za³amania pryzmatu.

Doœwiadczenie mia³o na celu wyznaczenie wspó³czynnika za³amania pryzmatu ze wzoru:
, gdzie -k¹t odchylenia, a -k¹t ³ami¹cy pryzmatu wyznaczony z obrysu pryzmatu. W doœwiadczeniu =191.

4.1. Tabela pomiarów i wyników.

Lp.	[]
1	10.5	-0.45
2	9	1.05
3	10	0.05
4	10.5	-0.45
5	10	0.05
6	10.5	-0.45
7	10	0.05
8	10	0.05
9	10	0.05
10	10	0.05
Wartoœci œrednie	10.05	0.14
Wynik	=101

Uwaga:za b³¹d pomiaru przyjêto niedok³adnoœæ przurz¹du(1).

4.2. Obliczenia wspó³czynnika za³amania.

4.3. Obliczenia b³êdu wspó³czynnika za³amania.

4.4. Wynik: n=1.50.24

4.5. Pomiary dokonane za pomoc¹ detektora punktowego.

-bez pryzmatu: U=0.0016

-wierzcho³ek pryzmatu zwrócony w kierunku nadajnika: U=0.0003

-wierzcho³ek pryzmatu zwrucony w kierunku detektora: U=0.0011

W wypadku gdy wierzcho³ek pryzmatu zwrócony jest w kierunku detektora fala pada na niego pod ma³ym k¹tem i tylko niewielka jej czêœæ ulega odbiciu. Natomiast gdy wierzcho³ek zwrócony jest w kierunku nadajnika fala pada pod du¿ym k¹tem i w wiêkszej czêœci jest odbijana. Oprócz tego w obu wypadkach zachodzi zjawisko t³umienia fali.

5. Wyznaczanie rozk³adu promieniowania za przes³on¹ z dwiema szczelinami.

Celem doœwiadczenia by³ pomiar d³ugoœci emitowanej fali ze wzoru:
, gdzie M-rz¹d widma interferencyjnego, d-odleg³oœæ miêdzy szczelinami (70mm), M­-k¹t wystêpowania M-tego pr¹¿ka interferencyjnego. W doœwiadczeniu pierwszy pr¹¿ek interferencyjny wystêpowa³ nie dla k¹ta równego 0 (jak wynika³oby to z rozwa¿añ teoretycznych), lecz dla k¹ta 0. Powodowaæ to mog³o nieprostopad³e ustawienie szczeliny lub niedoskona³oœæ samego nadajnika. Poprawke tê uwzglêdniono w poni¿szych obliczeniach.

5.1. Tabela pomiarów i wyników.

Lp	0 []	0	1 []	1	M ­[]= =1-0	M= 0+1
1	2	0.1	35	-3.3
2	2.5	-0.4	30	1.7
3	1.5	0.6	30	1.7
4	2.5	-0.4	31	0.7
5	2	0.1	32	-0.3
6	2	0.1	32	-0.3
Wartoœci œrednie	2.1	0.16	31.7	0.8	29.6	0.96
Wynik	0=21			1=321			M=302

Uwaga:za b³¹d pomiaru przyjêto niedok³adnoœæ przyz¹du(1)

5.2. Obliczenia d³ugoœci fali

5.3. Obliczenia b³êdu d³ugoœci fali

5.4. Wynik:=351.4mm

6. Wyznaczanie d³ugoœci fali z rozk³adu fali sto³¹cej.

Celem doœwiadczenia by³o wyznaczenie d³ugoœci fali emitowanej korzystaj¹c ze wzoru:
, gdzie rM-odleg³oœæ M-tej strza³ki.

6.1. Tabela pomiarów i wyników.

Lp	r1 [mm]	r1	r2 [mm]	r2
1	137	0.7	154	0.7
2	138	-0.3	156	-1.3
3	138	-0.3	154	0.7
4	138	-0.3	155	-0.3
5	137	0.7	155	-0.3
6	138	-0.3	154	0.7
Wartoœci œrednie	137.7	0.22	154.7	0.34
Wynik	r1=1381mm			r2=1551mm

Uwaga:za b³¹d pomiaru przyjêto niedok³adnoœæ przy¿¹du(1mm).

6.2. Obliczenia d³ugoœci fali.

6.3. Obliczenia b³êdu d³ugoœci fali.

6.4. Wynik:=344mm

7. Dyskusja b³êdów.

W najwiêkszej mierze b³edy w wykonanych pomiarach wynika³y z za³yceñ panuj¹cych w sali labolatoryjnej. Zak³ucenia te mog³y braæ siê z odbiæ fal od przedmiotów znajduj¹cych siê w sali, z interferenci fal itp. W niektótych pomiarach b³êdy te by³y niemo¿liwe do oszacowania z powodu zbyt du¿ej ileœci pomiarów jakie nale¿a³oby wykonaæ.

---