3. Опис лабораторного устаткування

Д.-К. Мáксвелл, який теоретично відкрив можливість існування електромагнітних хвиль, показав, що властивості останніх повинні бути аналогічні властивостям світла. Перші досліди з радіохвилями здійснив 1888 р. Г.-Р. Герц. Ним було розроблено способи ґенерування та детектування радіохвиль і показано, що закони відбивання та заломлення збігаються з відповідними законами для світла. Реалізувавши стоячу радіохвилю та вимірявши відстань між її пучностями, Г. Герц визначив швидкість поширення радіохвиль, що відповідала зробленим за формулою (6) обчисленням. Поміщаючи на шляху радіохвиль систему паралельних мідних дротинок, він експериментально довів поперечність електромагнітних хвиль та перевірив для них закон Малюса.

Починаючи з 1895 р., коли Г. Марконі та О. Попов уперше незалежно один від одного за допомогою радіохвиль здійснили передачу інформаційних повідомлень, виникла окрема галузь досліджень – радіотехніка, яка продовжує розвиватись і сьогодні.

Лабораторне устаткування для ґенерування радіохвиль сантиметрового діапазону містить прилад ПСР-014, куди входить клістронний ґенератор, чвертьхвильовий випромінювач, хвилевід прямокутного перерізу та рупорний випромінювач. Приймач містить аналогічний випромінювачу вхід, чвертьхвильову антену та високочастотний діод для детектування радіохвиль. З виходу діода сигнал подається на мілівольтметр.

Випромінені рупорною антеною електромагнені хвилі плоскополяризовані, а для аналізу площини їх поляризації використовується аналізатор, що складається з набору паралельних металевих дротин, орієнтацію яких можна змінювати. Діаграмою скерованості антени називають графічне зображення потужності, що випромінюється передавальною антеною (чи е.р.с., яка наводиться у приймальній антені) у залежності від напряму. Діаграму скерованості знімають як у вертикальній, так і в горизонтальній площинах.

Порядок виконання роботи

1. Увімкнути клістронний ґенератор та прогріти його протягом 2 – 3 хв.

2. Встановити рупори передаючої та приймальної антен один напроти одного на відстані 0,5 м. Регулятором напруги на аноді лампи домогтися максимального відхилення стрілки мілівольтметра.

3. Змінюючи відстань між рупорами, зняти залежність показів мілівольтметра. Дані вимірювань занести до табл. 1. Побудувати графік залежності від .

Табл. 1.

4. Зняти діаграму скерованості рупорного випромінювача. Для цього:

а) підвести рупори на відстань, при якій покази мілівольтметра максимальні;

б) змінюючи кут нахилу антени, зняти покази мілівольтметра. Дані занести до табл. 2;

в) Побудувати графік залежності від у полярних координатах.

Табл. 2.

5. Встановити між рупорами випромінювача та приймача аналізатор, та, змінюючи кут нахилу дротин, записати напругу мілівольтметра. Дані занести до табл. 3. Побудувати графік залежності від .

Табл. 3.

6. Поміщаючи між рупорами випромінювача та приймача поглинаючу речовину різної товщини , зняти напругу . Дані занести до табл. 4 та перевірити виконання закону Бугера-Ламберта.

Табл. 4.

7. Зробити висновки.