Порядок виконання роботи та зміст звіту. 1. Упевнитися в існуванні у простіру зон Френеля та оцінити їхні геометричні розміри.

1. Упевнитися в існуванні у простіру зон Френеля та оцінити їхні геометричні розміри.

Для цього потрібно:

– в установці, що зібрана за схемою, зображеною на рис. 10.1, перемістити приймальну антену 4 в положення, при якому виконується рівність (числове значення зафіксувати);

– встановити рівними і за шкалою зафіксувати значення видстані до фазових центрів антен 2 та 4;

– опустити суцільний екран 5 в нижне положення;

– увімкнути генератор НВЧ;

– повільно піднімати екран і стежити за показами індикатора напруженості електричного поля, які повинні спочатку монотонно зростати, а потім переходити в загасаючі коливання, що свідчить про існування зон Френеля та їх послідовне відкриття;

– при повністю піднятому екрані записати показ індикатора, якій відповідає напруженості електричного поля ;

– вернути екран 5 у початкове положення;

– знову повільно піднімати екран 5 і, записавши покази індикатора, що відповідають напруженостям поля , встановити їх залежність від положення нижнього краю екрана на осі , звернувши увагу на мінімальні та максимальні значення коливань та їх розташування , , ,... (рис. 10.2) ввздовж осі ;

– поділити усі зафіксовані покази індикатора на значення і побудувати графік залежності:

/ = / = , подібний зображеному на рис.10.2;

– побудувати графік залежності / від значень просвітів ;

– визначити радіуси виявлених зон Френеля, де n = 1, 2, 3, ... , а також оцінити їхню площу ;

– за відомими формулами розрахувати ті ж самі характеристики зон Френеля і порівняти їх з результатами експерименту;

– зробити висновки.

2. Дослідити вплив зон Френеля на механізм формування напруженості електричного поля, що створюється в точці прийому радіохвилі.

Для цього необхідно:

– виміряти діаметр отвору в зйомному екрані, що виділяє першу зону Френеля, і за формулою

розрахувати відповідну відстань між фазовими центрами антен;

– зняти суцільний екран, забеспечити між фазовими центрами антен відстань і зафіксувати показ індикатора, що відповідає напруженості поля ;

– усередині між антенами 2 та 4 ( ) , як показано на рис. 10.3, установити екран 5, який виділяє першу зону Френеля, і записати показ індикатора, що відповідає напруженості поля ;

– повторити попередню опе­рацію для інших екранів, що послідовно виділяють дві, три зони Френеля;

=

за зразком, що наведений на рис. 10.4;

– зробити висновки.

Запитання для самоперевірки

1. У чому сутність принципу Гюйгенса–Френеля і яким є механізм формування та поширення фронту хвилі?

2. Які ділянки фронту хвилі звуться зонами Френеля, чим відрізняються непарні зони від парних і як вони впливають на формування поля в точці прийому радіохвилі?

3. Як значення радіусів зон Френеля і їхня площина залежать від положення фронту хвилі відносно передавальної та приймальної антен?

4. Яку форму і розміри мають ділянки простору, що суттєво впливають на поширення радіохвиль?

5. Від яких зовнішніх обставин залежить напруженість електричного поля радіохвилі, що досліджується у роботі?

Лабораторна робота 11