|
|
发现红外线 （趣味实验）
% B, A: V$ f g6 |: C2 r4 Y! V0 X
200多年前科学家就发现了红外线！
2 c" @+ z, [, y" v9 z/ M% {1 l. l* f. F0 X
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）。
+ Q3 w+ ~& @2 i# r0 D* I
* Z7 k S' a3 {3 |' I2 k& K 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。
! C4 u" `5 n) G, x# d; l6 e P5 F7 E7 Z- \! B# D7 N- X
实验：
& j; M# y! D5 W3 T& X. N: s9 |5 H0 P, s+ F
器材 1电炉盘
DSC08063.JPG
(57.62 KB, 下载次数: 78)
2 o3 ?' z3 J; W1 ~3 F$ A' R3 W& Q通电加热后的正常彩色图象未见红外迹象/ P( l0 w. I8 d1 t
/ t. Y& y+ @" Q2 z0 ^% |3 B5 }3 P
" H/ H* }6 C& `7 }
DSC08061_副本.JPG
(82.03 KB, 下载次数: 81)
% b7 a0 ?9 s9 Q, f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! @5 F* Y* ~; F; ]
6 @: |6 D) X6 C1 k- S7 ]
2 w1 C; ~4 T; L8 U+ o5 G" b
器材 2 电热丝 % v; ?% `7 n6 n! A+ Y! j. V
DSC08038_副本.JPG
(151.37 KB, 下载次数: 78)
8 J# D# ~( I" i; a
低电压加热呈微红的电热丝在红外下清晰可见！ % A; a5 Z5 n! J/ N1 [+ e. n6 B
% v% y" J; X+ E- ? d9 h7 e/ W$ `. L( g/ Y( t
DSC08052_副本_副本_副本_副本.JPG
(238.28 KB, 下载次数: 85)
v2 Y( S3 J# C* ~2 y. m+ @! Q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！
1 ] W }/ l: \ w u! G3 r3 Q3 ]/ N
( k) z7 d+ r6 |4 J2 W: F+ W0 d
: M- M- n$ C, B4 m
DSC08053_副本.JPG
(57.62 KB, 下载次数: 83)
# o. l6 E$ p- j 内置电热管位置# B/ K; Z' v/ `' P$ a
（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）
1 C/ Q2 F9 s: g" R1 C& W* c[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] |
|
