WebSVN – svnkaklik – Diff – /dokumenty/skolni/PRA2/Mikrovlny/mikrovlny.tex

 Pro naše uspořádání je třeba použít Malusův zákon dvakrát, neboť k polarizaci dochází nejprve na mřížce, ale poté i přímo na sondě.
 Předpokládaný průběh intenzity pro sondu orientovanou vertikálně je
 \begin{equation}
   I(\vartheta)=I_{0}\cdot\sin^{4}\vartheta, \label{mv}
 \end{equation}
-zatímco pro sondu orientovanou vertikálně předpokládáme vztah
+zatímco pro sondu orientovanou horizontálně předpokládáme vztah
 \begin{equation}
 I(\vartheta) = {I_0}\cdot 4(\sin\vartheta \cos\vartheta)^2. \label{mh}
 \end{equation}
 \begin{figure}[ht]
 \begin{center}
 \label{amplituda}
-\includegraphics [width=150mm] {zapojeni_zesilovace.png}
+\includegraphics [width=150mm] {usporadani_polarizace.png}
-\caption{Základní zapojení detektoru a zářiče se zesilovačem.}
+\caption{Uspořádání během měření polarizace záření}
 \end{center}
 \end{figure}
 \subsubsection{Polarizace}
+Index lomu při vzniku stojatého vlnění  v rezonanční dutině můžeme určit vlnovou délku i index lomu prostředí v případě že známe vliv prostředí na polohy kmiten a uzlů vlnění.
+Index lomu pak zjistíme podle:
+\begin{equation}
+n_2=\frac{z_1 - z_2}{d} + 1
+\end{equation}
 \section{Výsledky a postup měření}
 \subsection{Polarizace}
 \includegraphics [width=150mm] {polarizace_horizontalne.png}
 \caption{Ověření Malusova zákona pro horizontálně polarizovanou sondu}
 \end{center}
 \end{figure}
+Fakt, že pole generované zářičem je lineárně polarizované byl patrný při radiálním otáčení sondy vůči zářiči.
 \subsection{Rozložení pole}
-Rozložení pole jsme určili mapováním intenzity ve čtvercové síti před zářičem. Naměřené hodnoty jsme ukládali v počítači a výsledek je graficky zpracován do 3D grafu.
+Rozložení pole jsme určili mapováním intenzity v ortogonální síti před zářičem. Naměřené hodnoty jsme ukládali v počítači a výsledek je graficky zpracován do 3D grafu.
 \begin{figure}
 \label{amplituda}
 \begin{center}
 \includegraphics [width=100mm] {obrpole.jpg}
 \end{center}
-\caption{Rozložení vertikální složky elektrického pole před zářičem}
+\caption{Rrozložení vertikální složky elektrického pole v rovině před zářičem.}
 \end{figure}
 Pro vetší názornost je také zpracovaný podélný řez polem směrem od zářiče.
 \begin{figure}
 \label{amplituda}
 \begin{center}
 \includegraphics [width=100mm] {podelny_rez.png}
 \end{center}
-\caption{Podélný průřez rozložením pole před zářičem}
+\caption{Podélný průřez rozložením pole v rovině před zářičem}
+\end{figure}
+\begin{figure}
+\label{amplituda}
+\begin{center}
+\includegraphics [width=100mm] {pricny_rez.png}
+\end{center}
+\caption{Příčný průřez rozložením pole v těsné blízkosti výstupu zářiče}
 \end{figure}
 \subsection{Stojatá vlna}
 Dalším měřením bylo proměření intenzity pole ve stojatém vlnění vznikajícím při odrazu od kovové desky.
 \end{center}
 \caption{Stojatá vlna bez dialektické desky}
 \end{figure}
-Z naměřených hodnot vychází vlnová délka $3.04 \pm 0.06$ cm díky tomu, že o vlnové délce stojatého vlnění víme že má vzdálenost mezi kmitnami $\lambda / 2$
+Z naměřených hodnot vychází po nafitování funkcí $h(x)=I_0 Sin(cx+d) + a $ vlnová délka $3.04 \pm 0.06$ cm díky tomu, že o vlnové délce stojatého vlnění víme že má vzdálenost mezi kmitnami $\lambda / 2$
 \begin{figure}
 \label{amplituda}
 \begin{center}
 \includegraphics [width=100mm] {stojata_vlna_deska.png}
 \end{center}
 \caption{Stojatá vlna s dialektickou deskou}
 \end{figure}
-Námi naměřené hodnoty odpovídají indexu lomu 1,8.
+Naměřené hodnoty posuvu kmiten a uzlů odpovídají indexu lomu (1,8  $\pm$ 0,6).
 \subsection{Difrakce}
 Difrakci jsme pozorovali na několika objektech. Nejdříve na hraně, pásku a následně na štěrbinách dvou různých šířek.
 \includegraphics [width=100mm] {hrana.png}
 \end{center}
 \caption{Difrakce na kovové hraně plechu}
 \end{figure}
-V grafu je jasně vidět, že mikrovlny na hraně difraktují, nebot v geometrickém stínu není intenzita pole nulová.
+V grafu je jasně vidět, že mikrovlny na hraně difraktují, neboť v geometrickém stínu není intenzita pole nulová.
 Podobně se chová i pásek a štěrbina - toto jsou navzájem komplementární útvary a jejich difrakční obraz by měl být totožný, kromě oblasti nulového difrakčního řádu, kde může docházet ke složitějším jevům.
 \begin{figure}
 \label{amplituda}
 \includegraphics [width=100mm] {sterbina.png}
 \end{center}
 \caption{Difrakce na štěrbině šířky 40mm a 60mm vytvořené ze dvou plechů}
 \end{figure}
+\subsection{Fokusace čočkou a lom na rozhraní}
+Při měření vlivu čočky na mikrovlny byla před zářič umístěna tenká čočka tvořená dutinou vyplněnou krystalickým cukrem. Změřený průměr čočky byl 200mm a její celková tloušťka 50mm. Ohnisková vzdálenost čočky byla určena jako 165mm. A vlivem vložení čočky před zářič bylo možné intenzitu elektrického pole zvětšit z 2,02 [-] na 7,82 [-] tedy přibližně 3,9x. Podle geometrických parametrů čočky tomu odpovídá indexu lomu cukru n= (1,6 $\pm$ 0,3)
+Dále byl pozorován lom záření na půlválci s cukrem. Úhly dopadu a lomu $\alpha,\,\beta$ na rozhraní cukr -- vzduch. Příslušné indexy lomu byly vypočítány ze Snellova zákona.
+\begin{table}[htbp]
+\begin{center}
+\begin{tabular}{|ccc|}
+\hline
+$\alpha$ & $\beta$ & n$_{cukr}$   \\ \hline
+& 61 & 1,7 $\pm$ 0.4 \\
+& 42 & 2,0 $\pm$ 0.5 \\
+& 36 & 2,1 $\pm$ 0.7 \\ \hline
+\end{tabular}
+\end{center}
+\caption{Určení indexu lomu cukru ze Snellova zákona lomu.}
+\label{val}
+\end{table}
+Hodnota určená z posuvu fáze stojatého vlnění se tak přibližně shoduje i s tímto měřením.
-\section{Diskuse a závěr}
+\section{Diskuse}
 \begin{enumerate}
 \item Měřením jsme ověřili Malusův zákon, jelikož naměřená data se relativně dobře shodují s předpovědí. Naměřené odchylky mohou být způsobeny například chybou odečítání úhlu nastavení polarizačního filtru.
 \item Proměřením rozložení pole před trychtýřovým zářičem jsme ověřili, že intenzita pro tuto vlnovou délku ve vzduchu silně klesá s rostoucí vzdáleností. Naměřené hodnoty jsou uvedeny v grafech.
-\item Pokusili jsme se také vytvořit stojaté vlněné odrazem od kovové desky. Účelem bylo změřit index lomu dialektické desky proto jsme proměřili pozice kmiten a uzlů ve stojatém vlnění a vložili desku. Tím došlo ke změně rozložení pole. Posun minim by odpovídal indexu lomu desky 1,8.
+\item Pokusili jsme se také vytvořit stojaté vlněné odrazem od kovové desky. Účelem bylo změřit index lomu dialektické desky proto jsme proměřili pozice kmiten a uzlů ve stojatém vlnění a vložili desku. Tím došlo ke změně rozložení pole. Posun minim by odpovídal indexu lomu desky (1,8  $\pm$ 0,6).
 \item Difrakcí vln na základních geometrických útvarech jsme ověřili kvazioptické chování mikrovln. Neboť na objektech difraktují velmi podobně, jako světlo.
+\item Na konci měření bylo pozorováno šíření mikrovln vlnovodem. Lecherovo vedení již  proměřeno nebylo kvůli nedostatku času.
 \end{enumerate}
+\section{Závěr}
+V úloze bylo ověřeno vlnové chování mikrovlnného záření. Tím, že byly pozorovány jeho vlastnosti známé z pozorování viditelného světla.
 \begin{thebibliography}{10}      %REFERENCE
-\bibitem{3} {http://praktika.fjfi.cvut.cz/Mikrovlny}{ -Zadání úlohy}
+\bibitem{3} {http://praktikum.fjfi.cvut.cz/mod/resource/view.php?id=197}{ - Zadání úlohy [7.5.2012]}
 \end{thebibliography}
 \end{document}

Subversion Repositories svnkaklik

(root)/dokumenty/skolni/PRA2/Mikrovlny/mikrovlny.tex – Rev 968 → 969