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发现红外线 (趣味实验) , g# _5 c( E. Z* y' f
8 p4 p; Z$ m4 }5 B; p200多年前科学家就发现了红外线!
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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)。; D7 k& t6 \1 A7 H9 o) f
4 i/ n2 u% O* Y, t! v 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。
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实验:
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9 x" U2 N. w: F/ N H) _8 {器材 1电炉盘
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通电加热后的正常彩色图象未见红外迹象7 h) `& M: Q9 O6 f" p
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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). q4 z$ ]3 J: ~2 I' z! r
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器材 2 电热丝
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低电压加热呈微红的电热丝在红外下清晰可见! # I* I4 n( f& \( Z# A
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. m1 x* v- u! N; @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!+ n8 p% {$ N2 G# p
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" C% I( k0 l% L1 I# a6 z2 u 内置电热管位置
; [, z5 J6 u$ M$ q( y c# w- R(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)% c) C6 o/ z- n! H
[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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