大连理工大学
本科实验报告
课程名称: 学院(系): 专 业: 班 级: 学 号: 学生姓名:
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大连理工大学实验预习报告
学院(系): 专业: 班级: 姓 名: 学号: 组: ___ 实验时间: 实验室: 实验台:
实验二 均匀无耗介质介电参数的测量
1. 实验目的
1) 深入理解与体会利用迈克尔逊干涉法测试的基本原理,
测试不同材料的介电常数。
2) 利用相干波节点位移法,研究均匀无耗介质介电常数εr
的测量。
3) 了解均匀无耗介质中电磁波参量?、?和?与自由空间中
电磁波参量?、?和?的区别。
4) 熟悉均匀无耗介质分界面对电磁波的反射和折射的特性。
2. 实验原理
描述介质特性的参数是介电参数ε和磁导率μ。一般说来,这两个参数均是频率的函数并且是复数,本实验中只研究均匀无耗的电介质,这时,ε为一实数,而μ=μ0、μr=1,最终以测定相对介电常数εr =ε/ε0来了解介质的特性和参量。
在实验一中,已掌握了用相干波原理测量自由空间电磁波参量?、?和?的方法,用这种方法无法直接测的电介质参量。但是,可以借助实验一中的装置和测量原理,测出介质存在前、后在接受喇叭天线处入射波引起的相位变化量,再通过计算求出介质的介电常数εr,测量原理如图1所示。(注意:喇叭天线处于垂直极化方式。)
利用相干波的原理,不加介质板时,将可移动反射板调节至一个驻波波节点(d1)位置。然后如图1所示,把具有厚度为d的待测介质板放在可移动全反射板(Pr2)或固定的全反射板处(Pr1)前面。(注:需紧贴在全反射板上)。
设从Pr1、Pr2板处向Pr3接收喇叭传输的电磁波近似为平面波,Pr3接收喇叭处的平面波因子表达式为:
Er2=E0r2 * e(-j?z)