Using split-ring resonators to measure the electromagnetic properties of materials: An experiment for senior physics undergraduates
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Notice bibliographique
Résumé
A spilt-ring resonator experiment suitable for senior physics undergraduates is described and demonstrated in detail. The apparatus consists of a conducting hollow cylinder with a narrow slit along its length and can be accurately modelled as a series LRC circuit. The resonance frequency and quality factor of the split-ring resonator are measured when the apparatus is suspended in air, submerged in water, and submerged in an aqueous solution of various concentrations of NaCl. The experimental results are used to extract the dielectric constant of water and to investigate the dependence of the resonator quality factor on the conductivity of the NaCl solution. The apparatus provides opportunities to experimentally examine radiative losses, complex permittivity, the electromagnetic skin depth, and cutoff frequencies of rf propagation in cylindrical waveguides, which are all concepts introduced in an undergraduate course in electrodynamics. To connect with current research, the use of split-ring resonators as a tool to precisely measure the electromagnetic properties of materials is emphasized.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle