Cel ćwiczenia:
zbadanie zjawiska polaryzacji i w szczególności stwierdzenie, jak ustawienie dodatkowej płytki polaryzacyjnej wpływa na natężenie mikrofal rejestrowanych przez odbiornik.
Podstawowe pojęcia:
Mikrofale to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy podczerwienią i falami radiowymi, co oznacza zakres 1mm-30cm (częstotliwość 1-300 GHz). Mikrofale odkrył James Clerk Maxwell w 1864 roku.
Polaryzacja to własność fali poprzecznej. Fala spolaryzowana oscyluje tylko w pewnym wybranym kierunku. Fala niespolaryzowana oscyluje we wszystkich kierunkach jednakowo. Fala niespolaryzowana może być traktowana jako złożenie wielu fal drgających w różnych kierunkach.
Wyniki pomiarów, obliczenia :
wykres i wyniki obliczeń dla kąta pochylenia odbiornika
F |
Io |
Cos2F |
I |
0 |
6,5 |
1 |
6,5 |
10 |
6,25 |
0,969846 |
6,304001 |
20 |
6 |
0,883022 |
5,739644 |
30 |
4,8 |
0,75 |
4,875 |
40 |
3 |
0,586824 |
3,814357 |
50 |
1,2 |
0,413176 |
2,685643 |
60 |
0 |
0,25 |
1,625 |
70 |
0 |
0,116978 |
0,760356 |
80 |
0 |
0,030154 |
0,195999 |
90 |
0 |
0 |
0 |
100 |
0 |
0,030154 |
0,195999 |
110 |
0 |
0,116978 |
0,760356 |
120 |
0 |
0,25 |
1,625 |
130 |
0,8 |
0,413176 |
2,685643 |
140 |
2,2 |
0,586824 |
3,814357 |
150 |
4 |
0,75 |
4,875 |
160 |
5,4 |
0,883022 |
5,739644 |
170 |
6,8 |
0,969846 |
6,304001 |
180 |
7 |
1 |
6,5 |
190 |
6,9 |
0,969846 |
6,304001 |
200 |
5,8 |
0,883022 |
5,739644 |
Wyniki pomiarów i obliczeń dla płytki polaryzacyjnej
I=I0cos2α
α |
Idoświadczalne |
Iteoretyczne |
0 |
5,8 |
5,8 |
22,5 |
5 |
4,96 |
45 |
0 |
2,9 |
67,5 |
0 |
0,84 |
90 |
0 |
0 |
I0=(1/2)Iniespolar
I=(1/2)Iniespoarcos2α
ustawienie polaryzatora α |
wskazania miernika I |
poziomo |
0 |
pionowo |
0 |
45 stopni |
0 |
Wnioski:
Na podstawie wykresu porównującego teoretyczne i doświadczalne wartości natężenia fali elektromagnetycznej możemy stwierdzić, że uzyskane pomiary niekiedy znacząco odbiegają od wyników teoretycznych. Stwierdzamy, że jest to rezultatem uszkodzonego odbiornika. Przy niskim natężeniu fal elektromagnetycznych miernik wskazywał wartość 0. Jednakże trend wartości natężenia względem kąta nachylenia odbiornika jest zbliżony do trendu wartości teoretycznych.
W przypadku pomiarów i obliczeń dla płytki polaryzacyjnej uszkodzony odbiornik ma dużo większy wpływ na zniekształcenie uzyskanych pomiarów. Dla wartości kątów 45 i 67,5 stopni wynik znacznie odbiega od wartości obliczonej i wynosi 0.
Podobnie sprawa ma się odnośnie ostatniej tabelki gdzie dla wartości 45 stopni uzyskana wartośc powinna być większa od 0, które otrzymaliśmy.