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发现红外线 (趣味实验) $ |( A( y' G4 B5 h0 r H' ~: _
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200多年前科学家就发现了红外线!8 t) v; X6 W4 H, C
! i' V; g5 h& {2 C2 j 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)。1 u% `/ j, y# X) R
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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。6 F: r# t* U. p7 D
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器材 1电炉盘
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; a' X# p( w( | I% M通电加热后的正常彩色图象未见红外迹象
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; m: L% X9 p8 {* W+ ~" W, 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)" g, i: l( E/ y- n
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1 |' E1 I) O. X& O( i5 f H器材 2 电热丝 ) r6 ?8 D; l. @" n/ M: M
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* j: z8 k9 y* f( Q+ ^, V低电压加热呈微红的电热丝在红外下清晰可见! L% h* \# [( A; I0 C/ S( J
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+ X" n) K0 d* O& ]# X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!
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内置电热管位置- K' q' ]; I% g7 ` D$ k8 B1 {
(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)/ `& R% [& ]1 V
[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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