|
发现红外线 (趣味实验)
: s" q4 ^9 f; ^
$ X% s( c; G$ f4 m200多年前科学家就发现了红外线!1 g& E& ^1 l4 T2 ^9 O2 C* T
' J: D3 T% p4 e7 A9 n4 ]& A
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)。
5 [8 j: u) \. r! l" o* Z4 K) y5 V+ \; V. P+ \9 c
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。8 G$ I; i$ D1 L3 N
3 m3 ~( ]5 \" L实验:
# ~ X! f9 j# q/ k
+ F) C3 D& e, g+ L& {* U( ^器材 1电炉盘
DSC08063.JPG
(57.62 KB, 下载次数: 78)
( h& J; k" b, a+ ` b通电加热后的正常彩色图象未见红外迹象
; R' Q R9 ~3 d% m& h
& V# M M: _: Z0 _+ s" l6 x3 L5 O, V- }0 y
. z7 n5 \& k& @5 U
DSC08061_副本.JPG
(82.03 KB, 下载次数: 81)
5 c2 {: k# L4 Y
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)6 u* ^7 ^6 S0 }8 \
! g, y" L+ w E2 O \6 v& \ ( w7 I- ^5 Q' y- V ~" V6 `
器材 2 电热丝 : s& p' z0 j7 B1 y8 B+ {2 m+ Q
DSC08038_副本.JPG
(151.37 KB, 下载次数: 78)
/ E; h1 a" p5 h+ [
低电压加热呈微红的电热丝在红外下清晰可见! 5 j( f# m, Y, J& p3 H5 y
4 a% x% X+ p# P+ X( r, ~1 Y, N$ }4 |$ e
DSC08052_副本_副本_副本_副本.JPG
(238.28 KB, 下载次数: 85)
/ I- g9 I3 J$ t% V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!
0 O0 m) a$ K" t6 A$ S' Q$ ^7 X0 u+ J6 A" L$ E) e
1 n l D" L+ r* ^+ C
3 J5 |% F5 b; j' `+ I( l2 l
DSC08053_副本.JPG
(57.62 KB, 下载次数: 83)
1 ?% ^# G& [% g4 p- _ W
内置电热管位置
4 J( F @6 }. h% j(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)7 j$ `6 w6 ^4 L5 P. P
[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] |
|