北邮实验报告总汇·理学院应用物理专业大三物理实验.pdf

这里是大三年级理学院除了混沌综合实验之外所 有的实验报告，一共好像是 17 个，这是我大三一 年的报告，之前物理实验中心的所有老师问我要 了一份电子版，所以下载这份报告的同学记得不 要用原有的数据以及复制粘贴，不然老师一看就 知道你是 copy 的~ 希望对学弟学妹有用，O( ∩_ ∩)O 谢谢~ 1 近 代 物 理 实 验 报 告 实验：用光栅光谱仪测量物体的色度值 姓 名 陈亮 学 号 070721 班内序号 34 指导教师 杨胡江老师 实验时间 10 年 03 月 11 日 成 绩 2 一、实验目的 1．了解并掌握测色原理； 2 ．了解1931 CIExy色度图的作用； 3 ．计算滤色镜的色度值。 二、实验仪器名称 光栅光谱仪，钠光灯，钨灯，发光二极管，滤色片。 三、实验原理和操作步骤 1.实验原理 研究光源或经光源照射后物体透、反射颜色的学科称为色度学。这是一门有着广泛应 用的学科，目的是对人眼能观察到的颜色进行定量的测量。无论是在 纺织、印染、印刷、 染料、涂料、塑料、食品、油漆、建筑等行业，还是在计量、医学、电视、电影、照相、 环境美化、交通讯号、产品鉴定以及遥感、信息处理和空间光学等各个领域，都离不开对 颜色的测量和研究。色度学本身涉及到物理、生理及心理等领域的知识，是一门交叉性很 强的边缘学科。为了把“颜色”这个经过生理及心理等因素加工后的生物物理量变 换到 客观的纯物理量而能使用光学仪器对色光进行测量，以消除那些因人而异，含混不清的颜 色表达方式，需要经过大量的科学实验，将感性认识上升到理性阶段，再去指导人们对颜 色的正确测量。 我们知道，对颜色的描写一般是使用色调、饱和度和明度这三个物理量。色调是颜色 的主要标志量，是各颜色之间相互区别的重要参数。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及其 它的一些混合色名均是因色调的不同而加以区分，饱和度是指颜色的纯洁程度。可见光谱 中的单色光最纯。如果单色光中混杂白光后，其纯度将会下降。明度是指物体的透、反射 程度．对光源来讲。即相当于它的亮度。 实验表明，人眼对相同强度、不同波长的光照射引起的反应是不同的，这包括色调和 明度光谱引起人眼球的色调感觉为白色，称为等能白。在可见光范围，太阳光的光谱近似 等能光谱，我们可以把人眼看成是一个把光的客观物理量转变到生理和心理反应的转换 器，从这个观点出发，就必须找出有普遍意义的转换规律。把两种颜色调整到视觉相同的 过程称作颜色匹配，它是利用色光加色法来实现的。 图1中左方是一块白屏，上方为红光R 、绿光G、蓝光B 三原色光，下方为任意待配色 3 光C，三原色光照射白屏的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏上下用一黑屏隔 开，白屏的反射光通过小孔射到观察者的眼中，观察者眼中看到的视场如图右下方所示， 视场范围在2°左右，被分成两部分。图右上方还有一束光，照在小孔周围的白版上，使视 场周围有一圈均匀色光做为背景。颜色匹配实验通过独立调节上方三原色光的强度混合完 成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分视场合为同一视场，此 时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。 图1 颜色匹配实验 大量的实验证明，使用R 、G、B三原色的不同配比就可以匹配出可见光