|
发现红外线 (趣味实验)
$ E4 P- ^; \$ L5 @% ~
( h7 Y' E# B( t1 c1 @* g200多年前科学家就发现了红外线!
" \. D* K- ], v5 @: i
; ?* O4 H3 Y: o; F; |. k 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)。
4 }' n, g0 y$ ^) r: U6 F# M+ N% t
0 g) l+ d3 j0 m$ K3 Z' c6 C8 ~ 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。
K( ^; \; K9 S- x( @9 \
$ J: @$ h9 V0 U( ^8 h- S9 M# B9 v- `实验:5 c) P, e4 t e3 X5 J% P
$ F+ ]( n( i1 P7 g# T% z
器材 1电炉盘
DSC08063.JPG
(57.62 KB, 下载次数: 78)
$ Y2 ~6 E" t9 W通电加热后的正常彩色图象未见红外迹象
0 u$ m0 y0 M: ]" g5 E! o, }5 Y5 x C# Y8 ^
2 T+ ]. e4 J/ S0 o0 _( b$ h( J- F L( | x, w, s) a: ]" T% `6 M! b: @9 P
DSC08061_副本.JPG
(82.03 KB, 下载次数: 81)
|7 e* z) R+ X, X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)
) ]! X' F* h5 t7 K' z, l q& S7 J# [" D1 N; }2 W
- ~' B* R! H$ s; S& x9 Q$ s
器材 2 电热丝
! X2 d' W* _ M8 k1 R( f$ u9 F* C
DSC08038_副本.JPG
(151.37 KB, 下载次数: 78)
3 `$ P' z5 [ r( Q
低电压加热呈微红的电热丝在红外下清晰可见! 0 e$ H# [, }, _6 T2 x' C0 g
0 S( a: t0 t5 Q
: u H( r2 j0 U9 \
DSC08052_副本_副本_副本_副本.JPG
(238.28 KB, 下载次数: 85)
# X9 h; ?6 _# C) }5 p i1 p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!, Y- p0 |/ y5 V# X: [: Q8 v
" g+ e6 i' u- m( {- J; H- S1 ~- Q0 i, a5 O0 \+ {# m
5 U" Y( l* Z( u9 Q! Q2 _2 u$ F, w
DSC08053_副本.JPG
(57.62 KB, 下载次数: 83)
+ Y4 ^& r+ V/ B0 c! ^ M; X 内置电热管位置
$ X) B. _" w r6 n9 r+ J: u(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)( ^/ p4 P- W4 g2 F8 d5 ?
[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] |
|