Исследование прохождения радиоволн в воде с использованием мобильного телефона Веселовский Павел Казарин Алексей 10 класс, гимназия 2

Цели и задачи работы Исследовать изменение интенсивнеости радиоволн с увеличением глубины погружения телефона в воду. Цель Определить опытным путём значения коэффициента поглощения и показателя преломления воды для радиоволн частоты 1800 МГц. Задача

Поляризация среды E0E0 Диполь

Дисперсия Дисперсией электромагнитной волны называются явления, обусловленные зависимостью показателя преломления вещества от длины волны. Эту зависимость можно охарактеризовать функцией n = f(ω 0 ).

Силы, действующие на электроны Удерживающая сила F упр = br Тормозящая сила F тр = Вынуждающая сила F вне = еЕ

Уравнеение движения электрона

Поглощение радиоволн d d Причина поглощения волны: Электромагнитная волна вызывает колебания электронов в атомах вещества. При каждом столкновении атомов энергия колебательного движения электронов переходит в энергию теплового движения атомов, то есть происходит уменьшение энергии волны.

Закон Бугера I 0 – интенсивнеость электромагнитной волны на входе в слой вещества толщиной d I – интенсивнеость электромагнитной волны на выходе из слоя вещества толщиной d – линейный коэффициент поглощения, м -1 d – толщина слоя вещества, м I = I 0 e d

Эксперимент

Экспериментальные данные y 1 = 4/5y 2 = 3/5y 3 = 2/5 x 1 = 0,03 мx 2 = 0,16 мx 3 = 0,34 м

Формулы для определения коэффициента поглощения и показателя преломления n

Экспериментально определённые значения коэффициента поглощения и показателя преломления n (2,815 ± 0,528) м -1 n 1,039 ± 0,008

График зависимости интенсивнеости радиосигнала от глубины погружения мобильного телефона Максимальная глубина, на которой ещё возможен устойчивый приём радиосигнала: d, м y d 35 см.

Дальнейшая работа Провести аналогичные исследования с различными жидкостями. Использовать в опыте телефон с большим количеством делений индикатора радиосигнала или же работающем на частоте 900 МГц, что приведёт к более точным результатам. Экспериментально установить зависимость от концентрации различных смесей или растворов. Научиться оценивать концентрации растворов с помощью нашего метода.

Исследование прохождения радиоволн в воде с использованием мобильного телефона Веселовский Павел Казарин Алексей 10 класс, гимназия 2