




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、實(shí)驗(yàn)二 電磁波的傳播實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握時(shí)變電磁場(chǎng)電磁波的傳播特性; 2、熟悉入射波、反射波和合成波在不同時(shí)刻的波形特點(diǎn);3、理解電磁波的極化概念,熟悉三種極化形式的空間特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理:平面電磁波的極化是指電磁波傳播時(shí),空間某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度矢 量E隨時(shí)間變化的規(guī)律。若 E的末端總在一條直線上周期性變化,稱為線極化波; 若E末端的軌跡是圓(或橢圓),稱為圓(或橢 圓)極化波。若圓運(yùn)動(dòng)軌跡與波的傳播方向符合右手(或左手)螺旋規(guī)則時(shí),則稱為右旋(或左旋)圓極化波。線極化波、圓極化波和橢圓極化波都可由兩個(gè)同頻率的正交線極化波組合而成。實(shí)驗(yàn)步驟:1、電磁波的傳播(1) 建立電磁波傳播的數(shù)學(xué)模型(2) 利用ma
2、tlab軟件進(jìn)行仿真(3) 觀察并分析仿真圖中電磁波隨時(shí)間的傳播規(guī)律 2、入射波、反射波和合成波(1)建立入射波、反射波和合成波的數(shù)學(xué)模型(2)利用matlab軟件進(jìn)行仿真(3)觀察并分析仿真圖中三種波形在不同時(shí)刻的特點(diǎn)和關(guān)系 3、電磁波的極化(1)建立線極化、圓極化和橢圓極化的數(shù)學(xué)模型(2)利用matlab軟件進(jìn)行仿真(3)觀察并分析仿真圖中三種極化形式的空間特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求:(1)抓仿真程序結(jié)果圖(2)理論分析與討論1、電磁波的傳播clear allw=6*pi*109;z=0:0.001:0.12;c=3*108;k=w/c;n=5;rand(state,3)for t=0:pi/(w*
3、4):(n*pi/(w*4)d=t/(pi/(w*4);x=cos(w*t-k*z);plot(z,x,color,rand,rand,rand)hold onendtitle(電磁波在不同時(shí)刻的波形) 由圖形可得出該圖形為無(wú)耗煤質(zhì)中傳播的均勻電磁波,它具有以下特點(diǎn): (1)在無(wú)耗煤質(zhì)中電磁波傳播的速度僅取決于煤質(zhì)參數(shù)本身,而與其他因素?zé)o關(guān)。 (2)均勻平面電磁波在無(wú)耗煤質(zhì)中以恒定的速度無(wú)衰減的傳播,在自由空間中其行進(jìn)速度等于光速。2、入射波、反射波、合成波(1)axis equal;n=0;%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t
4、/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);(2)axis equal;n=1/4;;%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);(3)axis equal;n=1/2時(shí);%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*p
5、i:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d;legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);(4)axis equal;n=3/4;%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);(5)axis equal;n=1;%改變n值得到不
6、同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);(6)axis equal;n=5/4;%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);(7)axi
7、s equal;n=3/2;%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);(8)axis equal;n=7/4;%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis
8、(0 10 -2.5 2.5);(9)axis equal;n=2;%改變n值得到不同時(shí)刻的電磁波狀態(tài)z=0:0.01*pi:10*pi;t=n*pi;B=cos(z-t/4);FB=cos(z+t/4);h=B+FB;plot(z,B,r,z,FB,b,z,h,d);legend(入射波,反射波,合成波);axis(0 10 -2.5 2.5);分析:有以上幾幅圖形的連續(xù)變化可以得出,當(dāng)n=0時(shí),反射波和入射波重合,合成波的振幅最大,隨著n值的不斷增大,入射波和反射波的相位差開(kāi)始慢慢的改變,直到n=2時(shí),入射波和反射波的相位差相差pi,此時(shí)的合成波為一條直線,如上圖所示。3、電磁波的極化(1
9、)線極化w=6*pi; theta=pi/3;Emx=1;Emy=2;t=0:0.005:1;Ex=Emx*cos(w*t+theta);Ey=Emy*cos(w*t+theta);plot(Ex,Ey)grid on根據(jù)圖像可知:合成電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與橫軸所形成的夾角不隨時(shí)間而改變,所以場(chǎng)強(qiáng)矢量端的軌跡為一條直線,因而成為線極化波。(2)圓極化w=6*pi;t=0:0.005:1;x=cos(w*t);y=sin(w*t);plot3(x,y,t,-)w=6*pi;t=0:0.005:1;x=cos(w*t);y=sin(w*t);plot3(x,y,t,-)%clear allclcw=4*
10、pi; theta1=-pi/3;theta2=pi/2;n=0;for t=0:0.005:2.5;Ex=3*cos(w*t+theta1);Ey=6*cos(w*t+theta2);plot3(Ex,Ey,t,.) hold onn=n+1;m(:,n)=getframe(gcf)endtitle(圓極化動(dòng)態(tài)變化曲線)合成電場(chǎng)的大小不變,但方向隨時(shí)間變化。合成電場(chǎng)矢量的末端在一圓上以角速度 旋轉(zhuǎn),這就是圓極化波,如上圖所示。(3)橢圓極化clear allclcw=4*pi; theta1=-pi/3;theta2=pi/2;n=0;for t=0:0.005:0.5;Ex=3*cos(w
11、*t+theta1);Ey=6*cos(w*t+theta2);plot(Ex,Ey,)hold onn=n+1;m(:,n)=getframe(gcf)endtitle(橢圓極化動(dòng)態(tài)變化曲線) 若沿z軸傳播的電磁波電場(chǎng)E的兩個(gè)正交分量Ex和Ey的振幅和相位關(guān)系為一般情況時(shí),合成場(chǎng)E的矢量軌跡將為一個(gè)橢圓,如上圖所示,這樣的電磁波稱為橢圓極化波。實(shí)驗(yàn)一的補(bǔ)充例2 (1) 2個(gè)等量同號(hào)點(diǎn)電荷組成的點(diǎn)電荷系的電勢(shì)分布圖 為了方便求解,令則:clearv=1./(x-3).2+y.2).0.5+1./(x-3).2+y.2).0.5; %讀入電勢(shì)計(jì)算方程xmax=10; %x軸的坐標(biāo)最大值ymax=10; %y軸的坐標(biāo)最大值ngrid=30;xplot=linspace(-xmax,xmax,ngrid); %繪圖區(qū)域、網(wǎng)格線設(shè)定x,y=meshgrid(xplot); %生成二維網(wǎng)格vplot=eval(v); %執(zhí)行輸入的電勢(shì)計(jì)算方程explot,eyplot=gradient(-vplot); %計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度clf;subplot(1,2,1),meshc(vplot); %畫(huà)含等勢(shì)線的三維曲面xlabel(x);ylabel(y);zlabel(電位);subplot(1,2,2
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025至2030房屋裝修產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)與投資戰(zhàn)略報(bào)告
- 2025年離合器壓盤(pán)項(xiàng)目提案報(bào)告
- 2025年復(fù)烤煙葉項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告
- 2025屆浙江省桐鄉(xiāng)市高一物理第二學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢測(cè)模擬試題含解析
- 河北科技師范學(xué)院《唐宋詩(shī)詞欣賞》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 三峽大學(xué)科技學(xué)院《器官-系統(tǒng)模塊四》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 通航機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)師崗位面試問(wèn)題及答案
- 數(shù)據(jù)分析主管(業(yè)務(wù)洞察方向)崗位面試問(wèn)題及答案
- 河北省石家莊市吳村鄉(xiāng)中學(xué)2025年高一化學(xué)第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析
- 2025屆河南省駐馬店市確山二高高二化學(xué)第二學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢測(cè)模擬試題含解析
- 2025年新高考1卷(新課標(biāo)Ⅰ卷)語(yǔ)文試卷(含答案)
- 本土品牌“品牌年輕化”策略研究
- 湖南省永州市寧遠(yuǎn)縣2025屆七年級(jí)數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)試題含解析
- 創(chuàng)新人才小升初試題及答案
- 2025年行政管理期末試題及答案
- 胰島素筆的使用操作流程
- 九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)(滬教版2024)新教材解讀課件大綱
- DB11T 1072-2025 城市橋梁工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
- 江山南方水泥有限公司浙江省江山市大陳鄉(xiāng)烏龍村鐵錘山水泥用灰?guī)r礦建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告表
- 小學(xué)語(yǔ)文主題教學(xué)論:理論重塑與創(chuàng)新實(shí)踐
- 工程框架協(xié)議合同協(xié)議
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論