Lab 160 — การเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (3D)

วัตถุประสงค์

• อธิบายการเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากประจุที่มีความเร่ง
• หาความยาวคลื่นจากเสารับ แล้วคำนวณอัตราเร็ว
• สังเกตโพลาไรเซชันของคลื่นจากเสาส่ง

อุปกรณ์

• เครื่องส่งเสาไดโพล 150–500 MHz · เสารับปรับความยาว ระยะ และมุม · มาตรวัดสัญญาณ

วิธีการทดลอง

1. เปิดเครื่องส่ง สังเกตการแกว่งของประจุ สนาม E และ B
2. เปลี่ยน L บันทึกสัญญาณ หาค่า L ที่แรงสุด
3. คำนวณ λ และ c
4. เปลี่ยนระยะ r เขียนกราฟสัญญาณกับ 1/r
5. หมุนเสารับ φ ถึง 90° ดูสัญญาณลดลง
6. หาความถี่ปริศนา

คำถามท้ายการทดลอง

1. สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กตั้งฉากกันและกับทิศเคลื่อนที่อย่างไร
2. เหตุใดสายอากาศต้องวางแนวเดียวกับเสาส่ง
3. เหตุใดอัตราเร็วที่ได้จึงไม่ขึ้นกับความถี่

1. การเกิดคลื่น

ประจุที่มีความเร่งทำให้สนามไฟฟ้าเปลี่ยน สนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก และสลับกันแผ่ออกไป

2. สมการคลื่น

3. เสาไดโพล

เสาเรโซแนนซ์เมื่อยาวราวครึ่งความยาวคลื่น