IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Для реализации данного опыта мы исходили из того, что металлические зеркала хорошо отражают электромагнитные волны. Установка опыта, иллюстрирующая отражение электромагнитных волн сантиметрового диапазона от металлического зеркала приставлен на рис 1. Где в качестве источника электромагнитных волн используется штатный прибор Г3-14А(1), работающий на частоте 8,9 ГГц. Сигнал с генератора коаксиально-волноводному переходу(2) подается на рупорную антенну(3). Электромагнитное излучение под углом 35 градусов падает на металлическое зеркало (4). Отраженный сигнал фиксируется зонт - детектором(5), который закреплен на подвижной штанге(6) связанной с системой отсчета(7). Сигнал зонт - детектора подается на вход осциллографа С1-77(8).

Перемещая зонт - детектор по дуге с помощью штанги отмечаем приёмный сигнал на осциллографе через 10 Градусов. Данные заносим в таб. 1.

Рис.1. Установка для опыта по исследованию отражения электромагнитных волн от зеркальной металлической поверхности.

Таблица 1

Параметры отражения электромагнитной волны от зеркальной металлической поверхности.

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Y	4	6	8	22	14	10	1,5	6	5	4
α	0	10	20	35	40	50	60	70	80	90

На основе табличных данных строим график зависимости Y=f(α) в декартовой системе координат. По оси координат откладываем уровень приемного сигнала Y в относительных единицах, а по оси абсцисс угловое перемещение зонт - детектора α.

Рис.2. График отражения электромагнитных волн от поверхности. 1-от металлического зеркала.

Из анализа графика рис.2 следует, что металлическая поверхность зеркально отражает электромагнитные волны под углом 35 градусов. Т.е. угол падения равен углу отражения.

Изменим условия нашего опыта. Для этого взяли металлические стружки, размер которых больше длины волны падающего электромагнитного излучения и равномерно расположили их на металлическом зеркале рис.3.(5). Методика проведения опыта аналогична написанной выше. Полученные результаты внести в таб.2.

Рис.3. Установка для опыта по исследованию отражения электромагнитных волн от поверхности из дискретных металлических элементов.

Таблица 2.

Параметры отражения электромагнитной волны от поверхности из дискретных металлических элементов.

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Y	3	2	3	3	2.5	3	3	3	3	3
α	0	10	20	35	40	50	60	70	80	90

На основе табличных данных строим график зависимости Y=f(α) в декартовой системе координат. По оси координат откладываем уровень приемного сигнала Y в относительных единицах, а по оси абсцисс угловое перемещение зонт - детектора α.

Рис.4. График отражения электромагнитных волн от поверхности. 1- от дискретных металлических элементов

Из графика рис.4 следует электромагнитная волна падающая на отражающую поверхность, покрытое дискретными элементами, размером L > λ , где L- длина стружки, λ-длина волны, диффузионно рассеиваются. На рис.5 представлен обобщённый график взаимодействия электромагнитной волны с металлическим зеркалом и металлическим зеркалом покрытом стружками с линейными размерами больше длины волны падающего излучения.

Рис.5. Графики отражения электромагнитных волн от поверхности. 1-от металлического зеркала. 2- от дискретных металлических элементов.

Расчёт коэффициента ослабления отражённого сигнала проводим по формуле:

К= 20log = 20 (logI₁-logI₂) = 18,86Дб.

Таким образом, для того, чтобы ослабить отражённый от металлической поверхности сигнал, один из вариантов это необходимо покрыть данную поверхность линейными дискретными элементами размером больше L>λ.

Литература.

1.Оглоблин Г.В. Опыты со звуковыми и электромагнитными волнами: Учебное пособие. - Комсомольск на амуре: Изд. АмГПГУ,2001.-92с.

Код для цитирования: Скопировать