82073

Rozchodzenie fali elektromagnetycznej

Fala elektromagnetyczna o długości ok. 3 cm badana w tym ćwiczeniu generowana jest przez klistron refleksowy. Urządzenie to wytwarza drgania elektromagnetyczne w postaci fali. Fala ta poprzez falowód zakończony specjalną tubą wypromieniowuje na zewnątrz. Działanie klistronu refleksowego polega na wytworzeniu chmury elektronów i przyspieszenia ich w kierunku ładunku dodatniego. Chmurę elektronów wytwarza się poprzez podgrzanie katody do odpowiednio wysokiej temperatury Wytrącone elektrony natychmiast zaczynają poruszać się w kierunku anody, na której zamontowana jest wnęka rezonansowa. Po minięciu anody elektrony zwalniają i zawracają z uwagi na istnienie reflektora naładowanego ujemnie. Wracając znowu przelatują pomiędzy siatkami anody. Efekt ten powtarza się cyklicznie, a taki cykliczny przepływ ładunków powoduje powstanie zmiennego pola elektromagnetycznego we wnęce rezonansowej. Klistron zasilany jest z wyspecjalizowanego zasilacza dostarczającego odpowiednie napięcia dla katody, anody i reflektora. Klistron pracuje poprawiue tylko w niewielkim przedziale napięć zapewniającym zachodzenie opisanych wyżej zjawisk.

Detektorem promieniowania jest dioda półprzewodnikowa ostrzowa, na której - pod wpływem pola elektromagnetycznego - indukuje się zmienne napięcie elektryczne. Po jego wyprostowaniu na złączu metal-pólprzewodnik sygnał elektryczny trafia do miernika napięcia elektrycznego.

W ćwiczeniu wykonano następujące pomiary:

1)    Pomiar charakterystyki kierunkowej nadajnika

2)    Pomiar długości fali

3)    Wyznaczanie kierunku polaryzacji fali.

4)    Wyznaczanie współczynnika załamania pryzmatu (dla zakresu mikrofalowego)

5)    Obserwacja właściwości skupiających i rozpraszających pryzmatu.