黑体辐射综合实验.pptVIP

实验仪器 【预习思考题】 需要测量的是方盒上任意一点对外的红外光辐射出射度，但采集卡采集到的只能是电压信号。因该如何给传感器定标呢？ * * 实验简介 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 注意事项 数据处理 实验4.13 黑体辐射综合实验 实验简介 任何物体均具有一定温度，它们都是“热”的 热辐射（包括黑体和红外辐射）探测技术及相关的定律在现代国防、科研、航天、天体的演化、 医学、考古、环保、工农业生产等各个领域中均有广泛应用。 实验简介 1790年皮克泰（M.A.Pictet）认识到了热辐射问题，1800年赫谢耳（F.W。Herschel）发现了红外线；1850年，梅隆尼（M.Melloni）提出在热辐射中存在可见光部分；1860年基尔霍夫从理论上导入了辐射本领、吸收本领和黑体概念，证明了一切物体的热辐射本领和吸 收本领之比等于同一温度下黑体的辐射本领，黑体的辐射本领只由温度决定。在1861年进一步指出，在一定温度下用不透光的壁包围起来的空腔中的热辐射等同于黑体的热辐射；1879 年，斯特藩（J.Stefan）从实验中总结出了物体热辐射的总能量与物体绝对温度四次方成正比的结论；1884年，玻耳兹曼对上述结论给出了严格的理论证明；1888年，韦伯.F.Weber）提出了波长与绝对温度之积是一定的，维恩（W.Wien）从理论上进行了证明 实验目的 了解红外成像的基本原理和方法 学会使用本实验系统进行扫描成像实验 热辐射源的控制电源和温控装置、热辐射源样品、 温度传感器、位移传感器、红外传感器、 二维电动扫描系统、磁性光学导轨、多功能数据采集系统、 虚拟红外扫描成像仪、微机 图像分析与数据处理软件 实验内容 1.用上述仪器和元器件组装一套红外扫描成像的实验装置 2.装置的调试和测量 1） 将各种传感器与多功能数据采集系统和微机连接，打开微机找到虚拟红外扫描成像仪。 2） 打开热辐射源的控制电源和温控装置，设定热辐射盒的温度。 3） 设置红外传感器和设定红外传感器的初始高度；设置位移传感器的通道并对位移传感器进 行定标和校准。 4） 点击虚拟红外扫描成像仪界面上的“开始采样”按钮。打开底座电机开关，使红外传感器 沿水平方向对辐射源进行扫描。到达终点后，电机自动停止。点击”停止采样“按钮 5） 将传感器沿垂直导轨方向均匀降低/或升高 实验内容 3.红外成像系统数据处理 1） 双击demo_app 图标 2） 单击“导入”按钮，选择刚刚保存的20 组数据文件。 3） 对导入的数据，可在“选择数据”框中进行选择查看。在右边就可以显示出该组数据所形 成的图像。如果数据图像不理想，可以点击“删除”按钮进行删除。 4） 在“数据信息”框中定义X 轴数据范围和Y 轴范围。 5） 检查数据结束后，单击“二维绘图”按钮，右边出现所有数据形成的图像。 6） 点击“二维插值”可以对数据数组进行自动插值。 7） 单击“平滑滤波”按钮，对数据进行平滑滤波。 8） 单击“三维表面”按钮，可观察物体的三维表面。 9） 单击“保存图像”按钮，即可对物体图像进行保存。 注意事项 （1）采集数据时：从最高/最低点开始， 每降低/升高一段后重新采集一组， 数据采集次序不能乱。如果出现数据采集错误， 必须删除。 （2）每次测量前必须对红外传感器调零。 制作：黄 勇 武汉理工大学物理实验中心 你能用该红外扫描成像仪设计一个新颖 的实验项目来吗？