红外光谱技术在环境科学中的应用014411304240乔晓凯

《红外光谱技术在环境科学中的应用014411304240乔晓凯》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、题目红外光谱在环境科学中的应用太阳能光电工程学院《光电信息技术》课程设计报告书题目：红外光谱技术在环境科学中的应用姓名：乔晓凯专业：光伏材料应用技术班级：10级光伏材料应用技术本科班准考证号：014411304240设计成绩：指导教师：16题目红外光谱在环境科学中的应用摘要本设计主要阐述了红外的基本原理以及在科学中的探测作用。清晨，太阳从东方升起，照亮了万物，天空、海洋山川田野城市村庄奔驰的车辆穿梭的飞机航行的舰船，都展现的眼前，人们用眼睛可以看到周围的这些万紫千红的变化运动多彩世界。当太阳西下，夜幕降临，万物都隐没在无尽的黑暗中，眼睛的观察能力就变的差了。有没有办法扩

2、展我们的实力，到了漆黑的夜晚也能看见周围的景物呢？回答是肯定的，这就是利用红外技术。也就是利用物体自身可以发射红外线的原理，以高灵敏的红外探测器接受来自劲舞的红外辐射，再转换成可见图像，从而可以观察的景物。红外技术能把人眼看不到的处于黑暗中的景物转变成课件的图像。红外探测技术是伴随用用迅速崛起的一门新兴技术，在光电子技术中，红外探测技术是一种无缘探测技术，他不需要光源照射目标，靠目标本身发射的红外辐射来探测目标。所有物体自身都能辐射红外线，红外线装备就是靠接受目标自身辐射的红外线而工作的，与雷达相比，具有结构简单、体积小、质量重、分辨力高、隐蔽性小、抗干扰能力强等优点：

3、与可见光相比，有透过烟尘能力强、可昼夜工作等特点。关键词红外红外光谱辐射波长能量轨道16题目红外光谱在环境科学中的应用目录绪论3一、红外线41.1红外线也是电磁波51.2红外线的产生5二、红外辐射62.1红外辐射62.2红外吸收光谱6三、红外光谱的环境科学中的应用83.1红外探测器原理8红外探测器分为被动和主动红外探测器。83.2热探测器93.3光子探测器9参考文献1216题目红外光谱在环境科学中的应用绪论1666年，英国物理学家I.牛顿发现，太阳光经过三棱镜后分裂成彩色光带──红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳在用水银温度计研究太阳光谱

4、的热效应时，发现热效应最显著的部位不在彩色光带内，而在红光之外。因此，他认为在红光之外存在一种不可见光。后来的实验证明，这种不可见光与可见光具有相同的物理性质,遵守相同的规律,所不同的只是一个物理参数──波长。这种不可见光称为红外辐射，又称红外光、红外线。 　　17～18世纪，许多物理学家认为，光（包括红外光和紫外光）具有波动的性质,有一定的传播速度,波长是它的特征参数并可以测量。可见光的彩色不同，反映了它们的波长不同。紫光的波长最短,红光的波长最长,红外辐射的波长则更长，紫外光的波长比紫光更短。1864年，英国物理学家J.C.麦克斯韦从理论上总结了当时已有的电磁学规律

5、,提出了存在电磁波的可能性,它的传播速度可用纯电学量计算出来。后来的实际测量证明，其传播速度就是光速。因而猜想，光波就是电磁波。1887年，德国科学家H.R.赫兹用实验证实了这一猜想。16题目红外光谱在环境科学中的应用一、红外线1.1红外线也是电磁波红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家霍胥尔于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。也可以当作传输之

6、媒介。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)～(2.5-3)μm之间；中红外线，波长为(2.5-3)～(25-40)μm之间；远红外线，波长为(25-40)～l000μm之间。　　16题目红外光谱在环境科学中的应用1.2红外线的产生首先，世界上常见的红外线发射物，红外线的微观来源是组成物体的原子或者分子中的电子。电子在原子和分子中可能的运动轨道是分离的。也就是说，要么选择轨道1，要么选择轨道2（或者3，4等等），不能平滑的在两种不同轨道之间变化，只能“跃迁”。突然的从一种轨道变化成另外一种

7、轨道。由于不同的轨道之前的能量不同，从高能量轨道跳到低能量轨道的时候多出来的能量就转为光子放出来。由这个事实可以得到，通常意义上的红外线放射机制是不适合楼主所说的微观粒子的。起码也要是一个单个的原子才能以这种方式发光。其二是条件，通常电子轨道的跃迁是由于热激发。温度越高，放出来的光子的能量就越大。地球上的物质一般在室温下，所以放射出来的是红外线。太阳上的物质有3000度，所以放射出来的就是可见光了。由这个事实可以得到，红外线的发射是有条件的，绝对零度下是不能发射红外线的。二、红外辐射2.1红外辐射到低能级都能发射光子。实际发射出来的电磁波