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发现红外线 (趣味实验)
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5 L( c. s) {; S200多年前科学家就发现了红外线!9 k& Z! Z5 t6 z$ q* {
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德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射。他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现,"位于红光外侧的那支温度计升温最快"。因此得到结论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线(可见为光,不可见为线)。
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今天,我们不用温度计,而是用手中的"数码照相机"来发现(看得见的)红外线。红外线和可见光有着质的差别,它们是物质内部不同的粒子热振动所产生的辐射线,红外线的波长比可见光长,能量比可见光低,曝光时间比可见光要长很多,人眼看不见而CCD/cmos可见,另外红外线有一定的透视能力。1 V: }2 W6 F! }' k/ A) e ^
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实验:
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" }5 ^1 S% c! E, @8 r器材 1电炉盘
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' t g) x0 {6 s- B% M' l通电加热后的正常彩色图象未见红外迹象- h( K: H: b/ m% e) l2 o+ R1 K5 l# D9 r
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通电加热后,用850nm滤镜拍摄电炉盘温度逐渐升高的纯红外图象。(可与上面的正常彩色图象进行对比,最亮一张是720nm滤镜拍摄)9 W3 I ^- X/ X
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器材 2 电热丝 T7 Z. m5 D8 ~9 U1 c/ b
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# \* s( g I2 O- x低电压加热呈微红的电热丝在红外下清晰可见!
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* e* c9 b' y0 {& m, G3 y( c亮度曲线表明,高亮度处温度最高(内置电热管处),而发射的红外线为能量最高而波段最低处(靠近780nm),炉盘中心温度最低处则正好相反,因此,高波段红外摄影需要更长的曝光时间!) C2 v# L+ n! }2 K0 }
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1 K6 n( O7 c/ |( V" v% }: d 内置电热管位置
9 V3 z; K6 |' S6 A0 g(人眼在物体温度550摄氏度以下发射的光线就基本上看不见)
; E$ E0 Z" l$ l( H/ D[当黑体受到的热力相当于500—550摄氏度(~800K)时,就会变成暗红色(某红色波长的辐射强度最大),达到1050一1150摄氏度(~1400K)时,就变成黄色] |
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