一种验证电磁波偏振性的实验装置及实验系统

本发明涉及物理实验装置，尤其是指一种验证电磁波偏振性的实验装置及实验系统。

背景技术：

1、以马吕斯定律为基础验证电磁波偏振性的实验是高等学校广泛设立的物理实验之一。

2、传统的验证电磁波偏振性的实验采用的是光波，并且多采用二向色性材料制成的偏振片，对光的入射角度和波长较为敏感，不利于实验的进行；同时传统的验证电磁波偏振性的实验具有难以量化的缺点，在这类实验中，难以准确度量和记录电磁波信号的偏振性质。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中验证电磁波偏振性的实验具有难以量化的缺点，难以准确度量和记录电磁波信号的偏振性质，且现有的实验装置对光的入射角度和波长较为敏感，不利于实验的进行的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种验证电磁波偏振性的实验装置，包括，

3、电磁波发生装置，所述电磁波发生装置用于产生微波电磁波信号；

4、喇叭天线，所述喇叭天线包括发射端喇叭天线和接收端喇叭天线，所述发射端喇叭天线和所述接收端喇叭天线对向设置，且所述电磁波发生装置分别连接所述发射端喇叭天线和所述接收端喇叭天线；

5、透镜组件，所述透镜组件包括吸波板和凸透镜，所述吸波板设置于所述发射端喇叭天线和所述接收端喇叭天线之间，且所述吸波板上开设有通孔，所述凸透镜同轴设置于所述通孔中；

6、偏振片组件，所述偏振片组件包括转盘和金属网栅偏振片，所述转盘设置于吸波板与接收端喇叭天线之间，所述金属网栅偏振片连接于所述转盘上并通过转盘进行转动。

7、在本发明的一个实施例中，还包括底座，所述底座水平设置，所述发射端喇叭天线、所述接收端喇叭天线、所述吸波板和所述转盘均竖直设置于所述底座上。

8、在本发明的一个实施例中，所述发射端喇叭天线和所述接收端喇叭天线分别通过一个支柱连接于所述底座上。

9、在本发明的一个实施例中，所述转盘包括基座，所述基座水平设置于所述底座上，所述基座的顶部开设有第一限位槽，且所述基座上垂直设置有两个相互对称的立杆，两所述立杆相对的一面上开设有与所述第一限位槽的位置相对应的第二限位槽，所述转盘嵌合于所述第一限位槽和所述第二限位槽中。

10、在本发明的一个实施例中，两所述立杆相互远离的一侧分别设置有一个固定座，所述固定座上均设置有与所述第一限位槽的位置相对应的螺栓孔，所述螺栓孔中均设置有螺栓，所述第一限位槽为t型槽，所述螺栓的螺帽端滑动连接于所述第一限位槽中，且所述螺栓的螺柱端拧接有螺母。

11、在本发明的一个实施例中，所述凸透镜与所述发射端喇叭天线的输出端以及所述接收端喇叭天线的输入端同轴。

12、在本发明的一个实施例中，所述转盘包括相互套接并转动连接在一起的外环和内环，所述金属网栅偏振片连接于所述内环上，所述外环的端面上设置有一个沿其直径方向延伸的基准线。

13、在本发明的一个实施例中，所述金属网栅偏振片包括底板，所述底板为圆板，所述底板同轴连接于所述内环上，所述底板上间隔均匀地开设有多个相互平行的凹槽，各所述凹槽中均设置有沿其长度方向延伸的金属漆包线，且所述底板的端面上设置有多个沿其周向间隔均匀排布的刻度线，各所述刻度线均沿所述底板的直径方向延伸。

14、在本发明的一个实施例中，所述吸波板采用吸波材料。

15、一种实验系统，包括如上述任意一项所述的验证电磁波偏振性的实验装置。

16、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

17、本发明所述的一种验证电磁波偏振性的实验装置及实验系统，实验装置包括电磁波发生装置、喇叭天线、透镜组件和偏振片组件，其中，电磁波发生装置用于产生微波电磁波信号，相比于传统实验装置对光波的研究，通过仪器能够得到微波段电磁波在实验过程中的电场强度的大小，从而对偏振性质进行有效的量化和可视化，并且可以通过这些数据去计算结果是否符合马吕斯定律，实验结果具有更高的精度以及更广泛的测量范围；同时，本实验装置采用金属网栅偏振片，其区别于传统偏振片的结构和偏振原理，并且设置有转盘结构能够控制金属网栅偏振片的角度，方便实验操作的同时能够提供更强效果的偏振现象，可以减小实验误差从而更易验证微波段电磁波的偏振性；整个装置的操作简单，实验现象清晰，具有较高的实用性。

技术特征：

1.一种验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：还包括底座，所述底座水平设置，所述发射端喇叭天线、所述接收端喇叭天线、所述吸波板和所述转盘均竖直设置于所述底座上。

3.根据权利要求2所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：所述发射端喇叭天线和所述接收端喇叭天线分别通过一个支柱连接于所述底座上。

4.根据权利要求2所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：所述转盘包括基座，所述基座水平设置于所述底座上，所述基座的顶部开设有第一限位槽，且所述基座上垂直设置有两个相互对称的立杆，两所述立杆相对的一面上开设有与所述第一限位槽的位置相对应的第二限位槽，所述转盘嵌合于所述第一限位槽和所述第二限位槽中。

5.根据权利要求4所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：两所述立杆相互远离的一侧分别设置有一个固定座，所述固定座上均设置有与所述第一限位槽的位置相对应的螺栓孔，所述螺栓孔中均设置有螺栓，所述第一限位槽为t型槽，所述螺栓的螺帽端滑动连接于所述第一限位槽中，且所述螺栓的螺柱端拧接有螺母。

6.根据权利要求1所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：所述凸透镜与所述发射端喇叭天线的输出端以及所述接收端喇叭天线的输入端同轴。

7.根据权利要求1所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：所述转盘包括相互套接并转动连接在一起的外环和内环，所述金属网栅偏振片连接于所述内环上，所述外环的端面上设置有一个沿其直径方向延伸的基准线。

8.根据权利要求7所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：所述金属网栅偏振片包括底板，所述底板为圆板，所述底板同轴连接于所述内环上，所述底板上间隔均匀地开设有多个相互平行的凹槽，各所述凹槽中均设置有沿其长度方向延伸的金属漆包线，且所述底板的端面上设置有多个沿其周向间隔均匀排布的刻度线，各所述刻度线均沿所述底板的直径方向延伸。

9.根据权利要求1所述的验证电磁波偏振性的实验装置，其特征在于：所述吸波板采用吸波材料。

10.一种实验系统，其特征在于：包括如权利要求1-9任意一项所述的验证电磁波偏振性的实验装置。

技术总结本发明涉及一种验证电磁波偏振性的实验装置及实验系统，包括电磁波发生装置；喇叭天线，其包括对向设置的发射端喇叭天线和接收端喇叭天线，且电磁波发生装置分别连接两喇叭天线；透镜组件，其包括吸波板和凸透镜，吸波板设置于发射端喇叭天线和接收端喇叭天线之间，且吸波板上设置有凸透镜；偏振片组件，其包括转盘和金属网栅偏振片，转盘设置于吸波板与接收端喇叭天线之间，转盘包括相互套接并转动连接在一起的外环和内环，金属网栅偏振片连接于内环上。本实验装置能够提供更高精度与更强效果的偏振现象，减小了实验误差从而更易验证微波段电磁波的偏振性；通过测量电磁波的电场强度，实现了对偏振效应的量化；该装置操作简单，实验现象清晰。技术研发人员：王克意,周萧溪,陆伟新,司徒子惠,谢鑫然,魏佳宝,周敏彤受保护的技术使用者：苏州城市学院技术研发日：技术公布日：2024/6/5