Biofizikos laboratorinis nr.8. Mikrobangų absorbcijos įvairiuose medžiagose

Laboratorinis darbas Nr.8

MIKROBANGŲ ABSORBCIJOS ĮVAIRIUOSE MEDŽIAGOSE TYRIMAS

Užduotys

1. Susipažinti su mikrobangų sklidimo ypatumais atviroje erdvėje ir jų sąveika su medžiaga.

2. Nustatyti įvairių medžiagų mikrobangų absorbcijos koeficientą, apskaičiuoti mikrobangų dažnį ir bangos ilgį.

Eksperimento teorinis pagrindimas

Bet kokio dažnių ruožo virpesių stiprinimas arba generavimas yra maitinimo šaltinio nuolatinės srovės (įtampos) energijos transformavimas į aukšto dažnio virpesius. Ši transformacija įgyvendinama elektronų pluošteliui sąveikaujant su pastoviuoju ir kintamuoju elektromagnetiniais laukais. Maitinimo šaltinis suteikia elektronams tam tikrą kinetinės ar potencinės energijos kiekį. Elektronams sąveikaujant su kintamuoju elektromagnetiniu lauku, pradžioje gauta energija keičiasi: mažėja arba didėja. Elektronų energijos mažėjimas susietas su energijos perdavimu kintamajam elektromagnetiniam laukui. Dėl to didėja ir elektromagnetinio lauko amplitudė. Šis reiškinys taikomas elektromagnetinių virpesių stiprintuvuose ir generatoriuose. Šiame stende viena pagrindinių dalių yra generatorius, kuris ir generuoja centimetrinės elektromagnetines bangas. Generatorius susideda iš bangolaidžio ir jame patalpinto puslaidininkinio elemento su neigiama diferencialinę varža, kuris vadinamas Gano diodu. Bangolaidyje generuojama H₁₀ modos banga. Prie bangolaidžio galo pritvirtinta ruporinė antena, padidina spinduliavimo intensyvumą ir kryptingumą. Nesant ruporinei antenai, bangolaidžio galas spinduliuotų ne visą energija, nes bangų sklidimo sąlygos išėjime staigiai pasikeistų, dalis energijos atsispindėtų nuo jo galo ir sklistų generatoriaus link. Šioms elektromagnetinėms bangoms užfiksuoti yra naudojama antena, kuri susideda iš detektorinio diodo ir dipolinės antenos. Detektoriniu diodu vadinamas elektroninis įtaisas su vienu elektriniu perėjimu ir dviem išvadais, moduliuotų aukštadažnių virpesių nustatymui. Tokiu būdu mikrobangų signalas konvertuojamas į nuolatinę srovę, arba žemo dažnio srovę. Toliau šis signalas yra sustiprinamas stiprintuve, kad galima būtų užfiksuoti silpnus signalus. Šioje antenoje panaudotas silicio žemo barjero Šotkio diodas.

Mikrobangų šaltinio dažnį galima nustatyti iš konstrukcinių matmenų. Žinodami ertmės aukštį ir ilgį, nesunkiai galima apskaičiuoti šaltinio dažnį.

D ažnis apskaičiuojamas pagal (1) formulę, kur c - šviesos greitis (c = 3·10⁸ m/s), b - bangolaidžio ertmės plotis, s - ertmės ilgis, nuo diafragmos iki gano diodo;

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!