了解光的特性——可见光和白色光篇
编者按：摄影是光的艺术，摄影家的表现手段是光。所有的图像都是通过光进入人的眼睛，而照片是以光为手段创作的，因此光的表现方法直接塑造了照片的氛围。为了了解摄影中光的作用，先介绍了各种光线及其特性。
通俗地说光线照亮我们所处的环境并使人的眼睛感应光线。相机的光学理论中应用了波长的基本原理。那么，相机究竟怎么接受太阳光、灯光、荧光灯、相机闪光灯等光源中发射出的各种光线呢？
我们所能看到的光是一种电磁波。电磁波是能量，在周期性变化的过程中从空间传播出去所形成的。人们看不见无处不在的光线，但是光线以一定的波长传播出去，如下图所示。
整个电磁波中可见光的范围
通过棱镜可以把光分成像彩虹那样的颜色。我们所看到的白色光包含了多种波长的光，当白色光通过棱镜时由于波长不同的光的折射率也不同，白色光被分成多种颜色。任何一种颜色都可以用3种颜色组成。红、绿、蓝三色按不同比例混合
能配出范围相当大的常规颜色，这就是三原色原理。蓝色光是折射率较大的短波，红色光是折射率较小的长波。
白色光通过三棱镜后的分光效果
摄影中不仅使用可见光，还会涉及到紫外线和红外线。肉眼当然无法识别这些光线，但是胶片或CCD等感光体就可以感应红外线和紫外线。数码相机的感光板对短波较为敏感，也能感应接近可见光的红外线和紫外线。肉眼看不到，但反映在感光板上的红外线和紫外线为有害光线。
简述光的特性及其应用
简述光的特性及其应用 姓名：期班：学号： 当我们开始感知，便发现这个世界丰富多姿、五彩斑斓。这是因为我们拥有一双雪亮的眼睛吗？不是，美丽大自然的伴侣——光，才是美丽世界的缔造者。 红橙黄绿蓝靛紫——彩虹的出现总是让人喜悦。然而作为一名大学生，对事物的了解当然不能局限于表面。通过初高中的科学学习，我们知道彩虹是气象中的一种光学现象。造成彩虹的光学原理是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成折射与反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。造成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来的，红光在最上方，其他颜色在下。 类似的例子还有很多，比如月光是月球表面反射到地球上的太阳光；南北两极的极光由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生；朝霞与晚霞是日出或日落前后，阳光通过厚厚的大气层，被大量的空气分子散射的结果……因为光的存在，我们的世界显得美妙多姿。 那么光究竟是什么东西呢？ 【光是人类眼睛可以看见的一种电磁波，也称可见光谱。在科学上的定义，光是指所有的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。】①光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。对于可见光的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在380~760nm之间。380nm以下的为红外光谱，760nm以上的为紫外光谱。 如右下图所示： 其中可见光为我们五彩缤纷的世界做出了很大贡献。 【光在介质中传播时产生的干涉、衍射和偏振等波动 现象，以及麦克斯韦电磁理论和赫兹实验，证实了光是一 定频率范围内的电磁波，而在热辐射、光电效应和康普顿 效应等现象中，普朗克和爱因斯坦关于光的微粒性质的理 论又取得了极大的成功。因此，光具有“波粒二象性”这 一结论，全面揭示了光的本性。】② 而光除了给我们以美妙的视觉体验之外，还在生活的其他方面造福人类。在电磁波谱中，各种电磁波的性质不同，因而它们就具有不同的用途。 红外线主要特点是热效应，一切物体都在不停地辐射红外线，并且不同的物体辐射红外线的波长和强度不同． 我们可以利用红外线的热效应对物体进行烘干；利用红外线波长较长、容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影；利用不同物体辐射红外线的波长和强度的不同可以对物体进行远距离探测，这种技术叫红外线遥感。 紫外线的主要作用是化学作用。一切高温物体发出的光都含有紫外线，紫外线的波长比紫光还短，紫外线有很强的荧光效应，紫外线有杀菌消毒的作用，广泛应用于医院手术室、手术器具的消毒。 X射线是比紫外线波长还短的电磁波，它的穿透本领很大,广泛应用于医学诊断和治疗。如X射线透视、摄影与造影技术均能得到相关影像以达到诊断的目的。另外，数字外X射线影像技术能将数字化图像信息传输给图像存储与通讯系统，实现远程诊断和远程医学。而远程技术正日益凸显期优越性，对医学的发展起着重要的推动作用。最后，现代医学成像技术还包括X射线计算机体层成
空间目标轨道分布特性分析实验报告
空间目标轨道分布特性分析实验报告 一、实验目的 1、了解空间目标轨道分布规律； 2、掌握TLE数据格式分析方法； 3、掌握空间目标高度分布特性分析方法与过程。 二、实验环境 Matlab或C语言 三、实验原理 1、空间目标及其分布 空间目标广义是指离地球表面120公里以外空间的所有目标，包括自然天体和人造天体。本研究报告中的空间目标系指环绕在地球周围数万公里内的人造天体，包括卫星、平台和运载，以及上述目标解体后形成的空间碎片。对这些人造目标进行监视属空间目标监视系统的范畴。 根据有关研究，环绕地球的空间目标数目大约为35,000,000，其中大小在1～10cm的约110,000个，大于10cm的在8000个以上。目前美国空间目标监视系统可对30cm以上的空间目标进行例行的日常观测，对10cm以上的目标可能观测到，但不能保证例行的日常跟踪。上述空间目标中，到2008年8月24日，被美国空间目标监视系统编目过的空间目标数目为33311个，其中21597个已经陨落，11714个仍在轨。 } 空间目标都有一定大小、形状，运行在一定轨道上，使得每一空间目标都有其独特的轨道特性、几何特性和物理特性。这些特性奠定了对空间目标进行定轨和识别的基础，尤其是在用航天器一般都有特定的外形、稳定的轨道、姿态、温度等特性，是空间目标识别的主要技术支撑。 空间目标监视的核心任务是对空间目标进行探测、跟踪和识别。获取空间目标的几何特征、物理特征和运动参数等重要目标信息，进而确定目标威胁度、警戒空间碰撞、提供安全告警信息，是实施防御性空间对抗和进攻性空间对抗的基础。其中在空间目标的识别过程中，空间目标的轨道特性是主要依据，而其几何特性和物理特性则是对其轨道特性的进一步补
实验五--分光光度法测定甲醛
实验五：空气中甲醛的测定（酚试剂分光光度法） 实验目的： 掌握甲醛测定方法； 熟练掌握大气采样器和分光光度计的使用； 实验原理： 甲醛的测定方法：分光光度法、气相色谱法、酚试剂分光光度法、乙酰丙酮分光光度法； 空气中的甲醛与3-甲基2-苯并噻唑酮腙酚试剂反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，颜色深浅与甲醛含量成正比，物质的最大吸收波长为630nm，通过比色定量。当采样体积为10L时最低检出质量浓度为0.01mg／m3。 实验仪器： 分光光度计（在630nm测定）；大气采样器；具塞比色管（10ml）；分析天平；滴定管；容量瓶；量筒；移液管等 1、吸收液原液:称量0.10g酚试剂[C6H4SN(CH3)C:NNH2·HCl,简称NBTH]，加水溶解，倾于100ml具塞量筒中，加水到刻度。放冰箱中保存，可稳定三天。吸收液：量取吸收原液5ml，加95ml水，即为吸收液。采样时，临用现配。 2、1%硫酸铁铵溶液 3、碘溶液[C（1/2I2）=0.1000mol/L] 4、1mol/L氢氧化钠溶液 5、0.5mol/L硫酸溶液：取28ml浓硫酸缓慢加入水中，冷却后，稀释至1000ml。 6、硫代硫酸钠标准溶液[C（Na2S2O3）=0.1000mol/L] 0.5%淀粉溶液：将0.5g可溶性淀粉，用少量水调成糊状后，再加入100ml沸水，并煎沸2～3min至溶液透明确。 7、甲醛标准贮备溶液：取2.8ml含量为36～38%甲醛溶液，放入1L容量瓶中，加水稀释至刻度。此溶液1ml约相当于1mg甲醛。其准确浓度用下述碘量法标定。 实验步骤： 1、样品采集：用一个内装5ml吸收液的大型气泡吸收管，以0.5L/min流量，采气10L。并记录采样点的温度和大气压力。采样后样品在室温下应在24h内分析。 2、甲醛标准贮备溶液的标定：精确量取20.00ml待标定的甲醛标准贮备溶液，置于250ml 碘量瓶中。加入20.00ml[C（1/2I2）=0.1000mol/L]碘溶液和15ml 1mol/L氢氧化钠溶液，放置15min，加入0.5mol/L硫酸溶液，再放置15min，用[C（Na2S2O3）=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液滴定，至溶液呈现淡黄色时，加入1ml 5%淀粉溶液继续滴定至恰使兰色褪去为止，记录所用硫代硫酸钠溶液体积（V2），ml。同时用水作试剂空白滴定，记录空白滴定所用硫化硫酸钠标准溶液的体积（V1），ml。甲醛溶液的浓度用公式（1）计算：甲醛溶液浓度（mg/ml）=（V1-V2）×N×15/20 (1) 式中：V1――试剂空白消耗[C（Na2S2O3）=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液的体积，ml； V2――甲醛标准贮备溶液消耗[C（Na2S2O3）=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液的体积，ml；N――硫代硫酸钠溶液的准确当量浓度； 15――甲醛的当量； 20――所取甲醛标准贮备溶液的体积，ml。 二次平行滴定，误差应小于0.05ml，否则重新标定。 绘制标准曲线： 用1.00μg/ml甲醛标准溶液，按下表制各标准色列管
H光的特性(精)
◎光谱 在光的产生过程中，因为跃迁能级的不同，释放出不同频率的光子（爱因斯坦能量方程）。而不同频率的光会有着不同的颜色。可见光范围内依次为赤橙黄绿蓝靛紫。白光为所有这些光谱的综合。如果用棱镜折射白光，就能够观察到上述可见光光谱。 既复色光（如白光）被色散系统（如棱镜）分类后，按波长的大小依次排列的图案。后来，对光谱的研究就成了一门专业学科——光谱学。人们利用光谱来研究发光物体的性质。在现代，光谱学在宇宙的研究方面起着重要的作用。 ＊雅1:17各样美善的恩赐和各样全备的赏赐都是从上头来的，从『众光之父』那里降下来的；在他并没有改变，也没有转动的影儿。 ◎光具直进性 光沿直线传播，简言之光是直线运行的，也不需要任何介质，光的直线前进：光是以直线前进的方式传播，所以称为「光线」。运用例子有日晷。但在其它物体的重力场的影响下，光的传播路径会发生偏折，最显著的就是黑洞的影响。 ＊结1:5-12又从其中，显出四个活物的形像来。他们的形状是这样：有人的形像。各有四个脸面，四个翅膀。他们的腿是直的，脚掌好象牛犊之蹄，都灿烂如光明的铜。在四面的翅膀以下有人的手。这四个活物的脸和翅膀，乃是这样：翅膀彼此相接，行走并不转身，俱各直往前行。至于脸的形像：前面各有人的脸，右面各有狮子的脸，左面各有牛的脸，后面各有鹰的脸。各展开上边的两个翅膀相接，各以下边的两个翅膀遮体。他们俱各直往前行。灵往哪里去，他们就往哪里去，行走并不转身。 ◎传播速度、光速的大小： 在真空中光的传播速度为 299,792,458 米每秒，是一个常数，以符号『C』代表，也是讯息传播 １
２ 速度的上限。光速在不同介质中亦会转变：光在不同介质的传播速率：真空＞空气＞水＞玻璃。空气中的光速，每秒300000000公尺。光年：光年就是光经过一年所走过的距离，所以光年是长度单位。大约是946080000万公里。 ＊结1:13-14至于四活物的形像，就如烧着火炭的形状，又如火把的形状。火在四活物中间上去下来，这火有光辉，从火中发出闪电。这活物往来奔走，好象电光一闪。 ◎光的折射： 光的折射：当光在A 介质中沿直线前进，遇到B 介质的界面时，通常会有一部份的光反射回A 介质，另一部份的光则进入B 介质中，称为折射。不同介质可以出现不同的折射角，由该介质的折射率来决定，折射的例子：由侧面看杯中的筷子，好象断掉一样。是因为光线由空气进入水中，由于光线在空气中行走的速度与水中行走的速度不同，所以就会产生偏折。 ＊歌6:10那向外观看如晨光发现，美丽如月亮！皎洁如日头！威武如展开旌旗军队的是谁呢？ ＊启21:9-10拿着七个金碗、盛满末后七灾的七位天使中，有一位来对我说：你到这里来，我要将新妇，就是羔羊的妻，指给你看。我被圣灵感动，天使就带我到一座高大的山，将那由神那里、从天而降的圣城耶路撒冷指示我。 ＊启21:18-21墙是碧玉造的；城是精金的，如同明净的玻璃。城墙的根基是用各样宝石修饰的：第一根基是碧玉；第二是蓝宝石；第三是绿玛瑙；第四是绿宝石；第五是红玛瑙；第六是红宝石；第七是黄璧玺；第八是水苍玉；第九是红璧玺；第十是翡翠；第十一是紫玛瑙；第十二是紫晶。十二个门是十二颗珍珠，每门是一颗珍珠。城内的街道是精金，好象明透的玻璃。 ◎反射 光线遇另一介质反射的情况是指入射光反回原介质的情形，反射定律可以下列三原则来解释： 1、入射线、反射线与法线在同一平面上。 2、入射线与反射线在法线的两侧。 3、入射角等于反射角：平面镜能成像是利用光的反射原理。平面镜成像时，与实物左右相反，上下不颠倒。 ＊林后3:18我们众人既然敞着脸得以看见主的荣光，好象从镜子里返照，就变成主的形状，荣上加荣，如同从主的灵变成的。＊林前13:12我们如今仿佛对着镜子观看，模糊不清(“ 模糊不
空间目标特性分析与成像仿真技术研究(精)
空间目标特性分析与成像仿真技术研究 英文题名 Small Target Characteristical Analysis and Imaging Under Space Clutter 关键词运动特性; 温度场; 动能拦截器; 探测距离; 信噪比; 英文关键词 movement characteristics; temperature field; EKV; detection distance; signal-to-noise ratio; 中文摘要大气层外动能拦截弹在进行弹道导弹防御以及空间对抗环境中,大量采用了可见光红外等光学成像探测器。分析与研究空间目标在光学探测器上的成像特征,是实现空间目标探测、识别以及系统评估的关键。空间目标特性分析与成像仿真技术是一项综合讨论空间目标所处环境状态、目标材料特征、目标形状特征、目标运动姿态变化特征、热辐射特征、空间辐射传输理论、探测器性能以及目标成像特点的课题,是为进行空间目标检测以及识别而开展的先导性研究。本课题立足于理论建模,对空间目标在探测器中的成像特性进行研究,最后得到包含目标以及诱饵在内的红外图像序列。论文的主要研究内容如下: 1、提出矢量分解与坐标系映射法,很好的解决了空间非圆对称凸体目标在同时受到自旋运动以及进动影响下的面元法线方向的变化建模难题。 2、提出目标中心坐标系,研究了在此坐标系中各种辐照的实时方向矢量计算方法,详细推算了太阳高度角以及方位角。采用面元分割法,分析了空间凸体目标的表面几何结构。 3、建立了矢量表示的面元热平衡方程,对方程中的多项参数计算进行了优化,大大减少了计算量。 4、研究了温度对于光谱辐射亮度的影响。为得到较高信杂比,提出最优... 英文摘要Many visiable light and infrared detectors have been adopted for Exoatomospheric Kill Vehicle(EKV) usage in Ballistic Missle Defence and Space Countermeasure. Optical characteristics’analyse and study of spacial targets in the view field of EKV is the key technology for target detection, target identification and system efficiency estimation 摘要 9-10 ABSTRACT 10 第一章绪论 11-16 1.1 课题背景 11-12 1.2 国内外研究现状 12-14 1.3 课题的主要研究内容 14-15 1.4 本文的篇章结构安排 15-16 第二章空间目标的运动特性分析 16-35 2.1 引言 16 2.2 目标中心坐标系以及面元分割16-19 2.3 空间目标的几何模型分析 19-33 2.3.1 太阳光照模型 20-24 2.3.2 目标运动模型 24- 31 2.3.3 目标辐射成像模型 31-33 2.4 小结 33-35 第三章空间目标的温度特性分析 35-59 3.1 引言 35 3.2 目标面元受热模型 35-41 3.2.1 太阳直接辐照功率 36 3.2.2 地球自身辐照功率 36-38 3.2.3 地球反射太阳光辐射功率 38-39 3.2.4 目标对外能量辐射功率 39 3.2.5 目标升温吸热内能增加 39- 40 3.2.6 目标表面各个面元温度不均引起的传热效应 40- 41 3.2.7 目标自身的内部器械产生的热能 41 3.2.8 热平衡方程 41 3.3 目标温度特性仿真 41-53 3.3.1 球形目标 42-44 3.3.2 锥形目标44-46 3.3.3 碎片目标 46-48 3.3.4 三角棱台目标 48-53 3.4 空间目标辐射成像分析 53- 57 3.4.1 目标波段因素 53-56 3.4.2 探测
实验分光光度法测定铁
实验分光光度法测定铁 The following text is amended on 12 November 2020.
实验十四邻二氮菲分光光度法测定铁的含量 一、实验目的 1．学习吸光光度法测量波长的选择方法; 2．掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理及方法; 3. 掌握分光光度计的使用方法。 二、实验原理 分光光度法是根据物质对光选择性吸收而进行分析的方法，分光光度法用于定量分析的理论基础是朗伯比尔定律，其数学表达式为：A=εb C 邻二氮菲（又称邻菲罗啉）是测定微量铁的较好试剂，在pH=2～9的条件下，二价铁离子与试剂生成极稳定的橙红色配合物。摩尔吸光系数ε＝11000 L·mol-1·cm-1。在显色前，用盐酸羟胺把Fe3+还原为Fe2+。 2Fe3+＋2NH 2OHHCl→2Fe2+＋N 2 ＋4H＋＋2H 2 O＋2Cl- Fe2+ + Phen = Fe2+ - Phen (橘红色) 用邻二氮菲测定时，有很多元素干扰测定，须预先进行掩蔽或分离，如钴、镍、铜、铅与试剂形成有色配合物；钨、铂、镉、汞与试剂生成沉淀，还有些金属离子如锡、铅、铋则在邻二氮菲铁配合物形成的pH范围内发生水解；因此当这些离子共存时，应注意消除它们的干扰作用。 三、仪器与试剂 1．醋酸钠：l mol·L-1； 2．盐酸：6 mol·L-1； 3．盐酸羟胺：10％（用时配制）； 4．邻二氮菲（%）：邻二氮菲溶解在100mL1:1乙醇溶液中； 5．铁标准溶液。 (1)100μg·mL-1铁标准溶液：准确称取（NH 4） 2 Fe（SO 4 ） 2 ·12H 2 0于烧杯中， 加入20 mL 6 mol·L-1盐酸及少量水，移至1L容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀. 6．仪器:7200型分光光度计及l cm比色皿。 四、实验步骤 1.系列标准溶液配制 (1)用移液管吸取10mL100μg·mL-1铁标准溶液于100mL容量瓶中，加入2mL 6 mol·L-1盐酸溶液, 以水稀释至刻度，摇匀. 此溶液Fe3+浓度为10μg·mL-1. (2) 标准曲线的绘制: 取50 mL比色管6个，用吸量管分别加入0 mL，2 mL，4 mL, 6 mL, 8 mL和10 mL10μg·mL-l铁标准溶液，各加l mL盐酸羟胺，摇匀; 经再加2mL邻二氮菲溶液, 5 mL醋酸钠溶液，摇匀, 以水稀释至刻度，摇匀后放置 10min。 2.吸收曲线的绘制 取上述标准溶液中的一个, 在分光光度计上，用l cm比色皿，以水为参比溶液，用不同的波长，从440～560 nm，每隔10 nm测定一次吸光度，在最大吸收波长
紫外可见分光光度法练习题(供参考)
紫外-可见分光光度法 一、单项选择题 1．可见光的波长范围是 A、760~1000nm B、400~760nm C、200~400nm D、小于400nm E、大于760nm 2．下列关于光波的叙述，正确的是 A、只具有波动性 B、只具有粒子性 C、具有波粒二象性 D、其能量大小于波长成正比 E、传播速度与介质无关 3．两种是互补色关系的单色光，按一定的强度比例混合可成为 A、白光 B、红色光 C、黄色光 D、蓝色光 E、紫色光 4．测定Fe3+含量时，加入KSCN显色剂，生成的配合物是红色的，则此配合物吸收了白光中的 A、红光 B、绿光 C、紫光 D、蓝光 E、青光 5．紫外-可见分光光度计的波长范围是 A、200~1000nm B、400~760nm C、1000nm以上 D、200~760nm E、200nm以下 6．紫外-可见分光光度法测定的灵敏度高，准确度好，一般其相对误差在 A、不超过±0.1％ B、1%~5% C、5%~20% D、5%~10% E、0.1%~1% 7．在分光光度分析中，透过光强度（I t）与入射光强度（I0）之比，即I t / I0称为 A、吸光度 B、透光率 C、吸光系数 D、光密度 E、消光度8．当入射光的强度（I0）一定时，溶液吸收光的强度（I a）越小，则溶液透过光的强度（I t） A、越大 B、越小 C、保持不变 D、等于0 E、以上都不正确9．朗伯-比尔定律，即光的吸收定律，表述了光的吸光度与 A、溶液浓度的关系 B、溶液液层厚度的关系 C、波长的关系 D、溶液的浓度与液层厚度的关系 E、溶液温度的关系 10．符合光的吸收定律的物质，与吸光系数无关的因素是 A、入射光的波长 B、吸光物质的性质 C、溶液的温度 D、溶剂的性质 E、在稀溶液条件下，溶液的浓度 11．在吸收光谱曲线上，如果其他条件都不变，只改变溶液的浓度，则最大吸收波长的位置和峰的
第1章 光波的基本特性(大学物理)
第一章 光的干涉 本章主要介绍光波的基本类型和一些传播特性（平面光波在各向同性均匀介质分界面上的反射和折射），这些内容是物理光学的基本内容之一，是学习以后各章节的基础。 重点知识：光波的主要类型及其数学表达式；平面光波在各项同性均匀介质分界面上的反射和折射特性。 1.1 光的波动理论 一 光波与电磁波 光是电磁波，这是我们所熟悉的结论，或者说，光是电磁辐射频谱的一段。光波包括红外光、可见光和紫外光。可见光的波长约在400—760nm 的一段电磁辐射。光在真空中的传播速度s m c /299792458=。 既然光是电磁波，因此光的所有物理量和物理行为都应遵行电磁理论。 光扰动（光振动） 光波的电场强度E 与磁感应强度B 的变化 由于光与物质相互作用过程中电场起主要作用，因此将电场强度（电矢量）称作光矢量，本书所讨论的光振动未特别说明均理解为随时间和空间变化的光矢量。 A. 根据光振动在空间的分布，按波面形状可分为平面波、球面波、柱面波等；按频 率则可分为单色光、准单色光和多色光。若没有特别说明，所讨论的对象都按单色光来处理。 B. 光波属于横波，光矢量与光波传播方向垂直。因此完全描述光波，还必须指明光 场中任一点、任一时刻光矢量的方向，因此光波是一种矢量波。（光的偏振现象就是光的矢量性质的表现） C. 当光的波长λ趋近于零或忽略不计时，以及在折射率不变或者变化缓慢的介质空 间中，可以将光波看作是光线。 D. 电磁场的理论分析：场矢量的每个直角分量()t r f ,， 麦克斯韦方程组： t D J H or t E J B B t B E D or E ??+ =????+=??=????- =??=??= ?? με μρ ε ρ0 反映介质的电磁性质的物质方程： E J H H B E E D r r σμμμεεε=====00
紫外可见分光光度法测定水杨酸的含量[详实参考]
紫外可见分光光度法测定水杨酸的含量 一、实验目的 1、了解紫外可见分光光度计的性能、结构及其使用方法。 2、掌握紫外－可见分光光度法定性、定量分析的基本原理和实验技术。 二、实验原理 紫外-可见光谱是用紫外-可见光测获的物质电子光谱，它研究产生于价电子在电子能级间的跃迁，研究物质在紫外-可见光区的分子吸收光谱。当不同波长的单色光通过被分析的物质时能测得不同波长下的吸光度或透光率，以ABS为纵坐标对横坐标波长λ作图，可获得物质的吸收光谱曲线。一般紫外光区为190-400nm，可见光区为400-800nm。 紫外吸收光谱的定性分析为化合物的定性分析提供了信息依据。由于分子结构不同但只要具有相同的生色团，它们的最大吸收波长值就相同。因此，通过对末知化合物的扫描光谱、最大吸收波长值与已知化合物的标准光谱图在相同溶剂和测量条件下进行比较，就可获得基础鉴定。 利用紫外吸收光谱进行定量分析时，必须选择合适的测定波长。苯甲酸和水杨酸的紫外吸收光谱如图1所示。 图1 苯甲酸与水杨酸紫外吸收光谱图 1-苯甲酸；2-水杨酸 水杨酸在波长300 nm处有吸收峰，而苯甲酸此处无吸收，在波长230 nm两组吸收峰重叠，为了避开其干扰，选用300 nm波长作为测定水杨酸的工作波长。由于乙醇在250～350nm无吸收干扰，因此可用60%乙醇为参比溶液。 三、仪器与试剂 1．仪器 紫外－可见分光光度计（UVWIN 5，北京普析通用仪器有限公司）；容量瓶
100mL 1个、50mL 5个；刻度吸量管1mL、2mL、5mL各1支。 2．试剂 水杨酸对照品（分析纯）；60%乙醇溶液（自制）。 四、实验步骤 1、标准溶液的制备：准确称取0.0500 g水杨酸置于100 mL烧杯中，用60%乙醇溶解后，转移到100 mL容量瓶中，以60%乙醇稀释至刻度，摇匀。此溶液浓度为0.5mg·mL-1。 2、将五个50mL容量瓶按1-5依次编号。分别移取水杨酸标准溶液0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL于相应编号容量瓶中，各加入60%乙醇溶液，稀释至刻度，摇匀。 3、用1 cm石英吸收池、，以60%乙醇作为参比溶液，在200～350 nm波长范围内测定一份水杨酸标准溶液的紫外吸收光谱，确定最大吸收波长。 4、在选定波长下，以60%乙醇为参比溶液，由低浓度到高浓度测定水杨酸标准溶液系列及未知液的吸光度。以水杨酸标准溶液的吸光度为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，根据水杨酸试液的吸光度，通过标准曲线计算水杨酸试样中水杨酸的含量。 表1 标准曲线制定及未知试样浓度检测
分光光度法考试题例
艾科锐公司化学基础知识考试题 分光光度法 科室姓名成绩时间 一、单项选择题（20分） 1、一束___通过有色溶液时，溶液的吸光度与浓度和液层厚度的乘积成正比。（B ） A、平行可见光 B、平行单色光 C、白光 D、紫外光 2、________互为补色。（A ） A、黄与蓝 B、红与绿 C、橙与青 D、紫与青蓝 3、摩尔吸光系数很大，则说明_____（C ） A、该物质的浓度很大 B、光通过该物质溶液的光程长 C、该物质对某波长光的吸收能力强 D、测定该物质的方法的灵敏度低。 4、下述操作中正确的是_____。（C ） A、比色皿外壁有水珠 B、手捏比色皿的磨光面 C、手捏比色皿的毛面 D、用报纸去擦比色皿外壁的水 5、用邻菲罗啉法测定锅炉水中的铁，pH需控制在4~6之间，通常选择____缓冲溶液较合适。（D ） A、邻苯二甲酸氢钾 B、NH3—NH4Cl C、NaHCO3—Na2CO3 D、HAc—NaAc 6、紫外－可见分光光度法的适合检测波长范围是_______。（C ） A、400～760nm； B、200～400nm C、200～760nm D、200～1000nm 7、邻二氮菲分光光度法测水中微量铁的试样中，参比溶液是采用_____。（B ） A、溶液参比； B、空白溶液； C、样品参比； D、褪色参比 8、722型分光光度计适用于________。（A ） A、可见光区 B、紫外光区 C、红外光区 D、都适用 9、722型分光光度计不能测定________。（C ） A、单组分溶液 B、多组分溶液 C、吸收光波长＞800nm的溶液 D、较浓的溶液 10、下列说法正确的是________。（B ） A、透射比与浓度成直线关系； B、摩尔吸光系数随波长而改变； C、摩尔吸光系数随被测溶液的浓度而改变； D、光学玻璃吸收池适用于紫外光区 11、控制适当的吸光度范围的途径不可以是（C ） A、调整称样量 B、控制溶液的浓度 C、改变光源 D、改变定容体积12．双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于（B ） A. 光源的种类及个数 B. 单色器的个数 C. 吸收池的个数 D. 检测器的个数 比尔定律的范围内，溶液的浓度、最大吸收波长、吸光度三者-在符合朗伯特13.的关系是（B ） A. 增加、增加、增加 B. 减小、不变、减小 C. 减小、增加、减小 D. 增加、不变、减小
幼儿园大班科学教案：神奇的光
幼儿园大班科学教案：神奇的光 活动目标： 1、了解光的种类、光的特性及光的用途。 2、发展幼儿的观察.比较.判断能力。 3、激发幼儿探索光的奥秘的兴趣。 活动重点：了解光的种类、光的特性及光的用途。 活动难点：能理解浅显的光的特性原理 活动准备： 1、水、玻璃杯、小镜子、水盆、硬币、手电筒 2、活动记录表：（光的特性、光的用途）每位幼儿两张 3、多媒体课件：各种照明灯、浴霸、歌厅里的灯光、装饰的彩灯、港口和马路上的信号灯。 活动过程： 一、了解光的种类： 1、设置场景（使室内变暗）师：提问："小朋友，屋里为什么变暗了？"幼儿：“没有光了，所以屋里变暗了”（打开灯）提问："为什么屋里又亮了？"幼儿："因为有灯光了，所以屋里变亮了"。师："那么，你能说说你都见过那些光呢？" 2、幼儿说出自己见过的那些光（太阳光、月光、星光、灯光、闪电光、x光、火光、激光、荧光棒、萤火虫发出的光等等）。 教师小结：让幼儿知道光有自然光和人造光两种。 ★自然光：像太阳光、月光、星光、火光、闪电光、萤火虫的光是自然界产生的光叫自然光。 ★人造光：像灯光、激光、x光、萤光棒的光是人们制造出的光叫人造光。 二、认识光的特性、探索光的特性： 师："下面我们来做几个小实验，看看光是怎样走路的？" 实验（一）、将活动室窗户遮住使室内变暗，打开手电筒，让幼儿观察手电筒的光是怎样走路的？幼儿（手电筒的光是一直向前跑的）。 师小结：这是光的第一个特性：叫做光的直射性。生活中有很多光都是直接就射过去的，比如：太阳光、月光、手电筒的光、应急灯的光等等，因此，这种光的照射过程成直线的现象称之为直射现象。 实验（二）、让幼儿在有阳光的地方玩小镜子、水盆里的水。师："小朋友边玩观察光发生了哪些变化"？幼儿（发现小镜子反光，发现水盆里的水也反光、发现小镜子让光拐弯了）。 师小结：这叫光的第二个特性：光的反射性。 实验（三）、把硬币和筷子放到盛水的玻璃杯中，引导幼儿观察硬币和筷子的变化，幼儿（我发现筷子弯了、我发现硬币从玻璃杯侧面看变得很大，从玻璃杯的上面看没变）。 师小结：这种现象叫光的折射，这是由于光的折射引起的，太阳光会照在地上，我们身上，也会穿过清水照进水里，可是水和空气不一样，光钻进水里，走得慢了，也发生了一点变化，我们的眼睛看下去，水里的筷子好像变弯了，其实是光在和我们做游戏呀！是光的第三个特性：光的折射
4 紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量
实验二紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量 苯酚是工业废水中一种有害污染物质，需对水中酚含量控制。苯酚在270-295nm波长处有特征吸收峰，其吸光度与苯酚的含量成正比，应用Lambert－Beer定律可直接测定水中总酚的含量。 一、实验目的 1．学会使用Cary50型紫外-可见分光光度计 2．掌握紫外-可见分光光度计的定量分析方法 二、原理简介 紫外-可见吸收光谱是由分子外层电子能级跃迁产生，同时伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁，因此吸收光谱具有带宽。紫外-可见吸收光谱的定量分析采用朗伯-比尔定律，被测物质的紫外吸收的峰强与其浓度成正比，即： 其中A是吸光度，I、分别为透过样品后光的强度和测试光的强度，为摩尔吸光系数，b为样品厚度。 由于苯酚在酸、碱溶液中吸收波长不一致（见下式），实验选择在碱性中测试，选择测试的波长为288nm左右，取紫外-可见光谱仪波长扫描后的最大吸收波长。 Cary50是瓦里安公司的单光束紫外-可见分光光度计。仪器原理是光源发出光谱，经单色器分光，然后单色光通过样品池，达到检测器，把光信号转变成电信号，再经过信号放大、模/数转换，数据传输给计算机，由计算机软件处理。 三、仪器与溶液准备 1、Cary50型紫外-可见分光光度计 2、1cm石英比色皿一套 3、25 ml容量瓶5只，100 ml容量瓶1只，10ml移液管二支
配置250 mg/L苯酚的标准溶液：准确称取0.0250 g苯酚于250 mL烧杯中，加入去离子水20 mL使之溶解，加入0.1M NaOH 2mL，混合均匀，移入100 mL容量瓶，用去离子水稀释至刻度，摇匀。 取5只25 mL容量瓶，分别加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL苯酚标准溶液，用去离子水稀释至刻度摇匀，作为标准溶液系列。 将溶剂，标准溶液，待测水样依此装入石英比色皿。按测试程序的提示，依次放入样品室中进行测试。 四、测试过程 1、确认样品室内无样品 2、开电脑进入Window 系统 3、点击进入Cary50 主菜单 4、双击Cary-WinUV图标 5、在Win-UV 主显示窗口下，双击所选图标“SCAN”以扫描测定吸收曲线：取上述标准系列任一溶液装进1cm石英比色皿至4/5，以装有蒸馏水的1cm石英比色皿作为空白参比，设定在220－350 nm波长范围内扫描，获得波长-吸收曲线，读取最大吸收的波长数据。 6、在Win-UV 主显示窗口下，双击图标“Concentration”进入定量分析主菜单 7、设定测试分析步骤: （l）单击Setup功能键，进入参数设置页面。在Wavelength处填入由步骤5获取的波长数据。 （2）按Cary Control 、Standards、Options、Samples、Reports、Auto store顺序，分别设置好菜单中每页的参数。按OK回到“Concentration”界面主菜单。 （3）单击View莱单，选择需要显示的内容。 例如基本选项Toolbar，buttons，Graphics，Report。 （4）单击Zero，提示“Load blank press OK to read” (放空白按OK读)，放入空白蒸馏水到样品室内，按OK测试，测完取出样品。 （5）单击Start, 出现标准／样品选择页。选Selected for Analysis（选择分析的标准和样品）。此框的内容为准备分析的标准和样品。 （6）按OK进行分析测试。 依Presentstdl的提示：放入标准1然后按OK键进行读数。放标准2按OK进行读数。直到全部标准读完。 （7）出现“Present Samplel Press OK to read”提示框，根据提示，放入样品1按OK开始读样品，直到样品测完。 （8）可点击Save Method AS保存此方法，以后可以从Open Method调用此方法。从标准曲线读出水样中苯酚的含量（g／L），测试数据采用点击Save Data AS 保存。
分光光度法-生化实验
常用生化实验技术：分光光度法有色溶液对光线有选择性的吸收作用，不同物质由于其分子结构不同，对不同波长光线的吸收能力也不同，因此，每种物质都具有其特异的吸收光谱。有些无色溶液，虽对可见光无吸收作用，但所含物质可以吸收特定波长的紫外线或红外线。分光光度法主要是指利用物质特有的吸收光谱来鉴定物质性质及含量的技术，其理论依据是Lambert和Beer定律。 分光光度法是比色法的发展。比色法只限于在可见光区，分光光度法则可以扩展到紫外光区和红外光区。比色法用的单色光通过滤光片产生，谱带宽度为40~120nm，精度不高，而分光光度法则要求近于真正单色光，其光谱带宽最大不超过3~5nm，在紫外光区可到l nm以下。单色光通过棱镜或光栅产生，具有较高的精度。 一、光的基本知识 光是由光量子组成的，具有二重性，即不连续的微粒性和连续的波动性。波长和频率是光的波动性的特征，可用下式表示： λ＝C／υ 式中λ为波长，具有相同的振动相位的相邻两点间的距离叫波长。υ为频率，即每秒钟振动次数。c为光速，等于299 770±4km／s。光属于电磁波。 自然界中存在各种不同波长的电磁波，列成表l-l所示的波谱图。分光光度法所使用的光谱范围在200nm~10μm (1μm＝1 000nm)之间。其中200~400nm为紫外光区，400~760nm为可见光区，760~10 000 nm为红外光区。 二、朗伯一比尔(1ambert—Beer)定律 朗伯—比尔定律是比色分析的基本原理，这个定律是讨论有色溶液对单色光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度间的定量关系。此定律是由朗伯定律和比尔定律归纳而得。 1．朗伯定律一束单色光通过溶液后，由于溶液吸收了一部分光能，光的强度就要减弱：若溶液浓度不变，则溶液的厚度愈大(即光在溶液中所经过的途径愈长)，光的强度减低也愈显著。 设光线通过溶液前的强度为Io(入射光的强度)，通过液层厚为L溶液后．光的强度为I t（透过光的强度），则 表示透过光的强度是入射光强度的几分之几，称为透光度（transmittance）,用T表示。透光度随溶液厚度的增
光敏二极管特性实验
光敏二极管特性实验 一、实验目的 通过实验掌握光敏二极管的工作原理及相关特性，了解光敏二极管特性曲线及其测试电路的设计。 二、基本原理 1、光敏二极管工作原理（详见红外功率可调光源曲线标定实验）。 2、光敏二极管特性实验原理 光敏二极管在应用中一般加反向偏压，使得其产生的光电流只与光照度有关。图1-9中，当光照为零时，光敏二极管不会产生广生载流子，也没有其他电流流过，整个电路处于截止状态；当有光照时，光敏二极管产生光电流，由于放大器的正负输入端虚短，放大器输出负电压。再二级放大，然后用跟随器输出。并且光照越强，输出电压越大。 R2680 总线模块 光电检测综合试验台的总 线模块 +5V -5V AGND +12V -12V 222426 40 PIN1 光敏二极管 PIN2 电流流向 A V GND VCC Vin ADJ R11K LED C9013R2680 +5V 0~5V GND 实验台 R V A AGND
2_+ 3+5V -5V 74 2_+ 3+5V -5V 74 2_+ 3+5V -5V 74 -5V +5V 2224AGND 40 图1-9 光敏二极管特性测试图 三、实验仪器 1、光电检测与信息处理实验台（一套） 2、红外功率可调光源探头 3、红外接收探头 4、光电信息转换器件参数测试实验板 5、万用表 6、光学支架 7、导线若干 四、实验步骤 1、按图1-9连接实验线路。 （1）把光电信息转换器件参数测试实验板插在光电检测综合试验台的总线模块PLUG64－1、PLUG64－2、PLUG64－3的任意位置上； （2）由光敏二极管探头的两个输出接线端PIN1、PIN2分别引出导线连接到试验台的总线模块的22（负极）和24
实验报告-紫外-可见分光光度法测铁的含量-
一、实验目的： 了解朗伯-比尔定律的应用，掌握邻二氮菲法测定铁的原理；了解分光光度计的构造；掌握分光光度计的正确使用方法；学会吸收曲线的绘制和样品的测定原理。 二、实验原理 邻菲啰啉是测定微量铁的较好试剂。在pH＝2～9 的条件下，邻菲啰啉与Fe2+生成稳定的橙红色配合物，其反应式如下： Fe3+能与领二氮菲生成淡蓝色配合物（不稳定），故显色前加入还原剂：盐酸羟胺使其还原为Fe2+。。 三、仪器及试剂 紫外可见分光光度计、铁标准溶液：含铁0.01mg/mL、0.1%邻菲罗啉水溶液、10%盐酸羟胺水溶液、1mol/lNaAc缓冲溶液（pH4.6）。 四、实验步骤 1．吸收曲线的绘制和测量波长的选择 吸取0.0mL和6.0mL 铁标准溶液分别注入两个50 mL容量瓶中，依次加入5mlNaAc溶液，2.5ml盐酸羟胺溶液，5ml邻菲罗啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用1cm比色皿，以试剂空白为参比，在440~560nm之间，每隔0.5nm测吸光度。然后以波长为横坐标，吸光度A 为纵坐标，绘制吸收曲线，找出最大吸收波长。 2、标准曲线的绘制
分别吸取铁的标准溶液0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml于6只50ml容量瓶中，依次分别加入5ml醋酸－醋酸钠缓冲溶液，2.5ml盐酸羟胺溶液，5ml邻菲罗啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，放置10分钟，在其最大吸收波长下，用1cm比色皿，以试剂溶液为空白，测定各溶液的吸光度，以铁含量(mg/50ml)为横坐标，溶液相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。 五、实验记录及数据处理 波长/nm 吸光度 标准溶液（0.01g/L）未知液容量瓶编号 1 2 3 4 5 6 7 吸取的体积0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 吸光度A （1）绘制曲线图。
实验一-紫外分光光度法测定苯甲酸
实验一紫外分光光度法测定苯甲酸 一、实验目的 学习、了解紫外分光光度法原理 了解紫外分光光度计的结构和使用方法 二、实验原理 当辐射能（光）通过吸光物质时，物质的分子对辐射能选择性的吸收而得到的光谱称为分子吸收光谱。分子吸收光谱的产生与物质的分子结构、物质所在状态、溶剂和溶液的PH等因素有关。分子吸收光谱的强度与吸光物质的浓度有关。表示物质对光的吸收程度，通常采用“吸光度”这一概念来量度。 根据朗伯－比尔定律，在一定的条件下，吸光物质的吸光度A 与该物质的浓度C和液层厚度成正比。即A＝ LC 因此，只要选择一定的波长测定溶液的吸光度，即可求出该溶液浓度，这就是紫外－可见分光光度计的基本原理。 在碱性条件下，苯甲酸形成苯甲酸盐，对紫外光有选择性吸收，其吸收光谱的最大吸收波长为225nm。因此，采用紫外分光光度计测定苯甲酸在225nm处的吸收度就能进行定量分析。 三、仪器与主要试剂 TU-1810紫外可见分光光度计1cm石英比色皿 0.1M氢氧化钠溶液 苯甲酸(AR) 四、实验步骤 1、苯甲酸标准溶液的制备 称取苯甲酸(105℃烘干)100mg,用0.1M氢氧化钠溶液100ml溶解后,转入1000ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度.此溶液1ml含0.1mg 苯甲酸. 2、制作苯甲酸吸收曲线,选择最大吸收波长 ①移取苯甲酸标准溶液4.00ml于50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠溶液定容,摇匀,此溶液1ml含苯甲酸8ug. 以氘灯为光源,用0.01M氢氧化钠溶液作为参比,改变测量波长(从210-240nm)测量8ug/ml苯甲酸的吸光度. ②以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制苯甲酸的紫外吸收曲线,并找出最大的吸收波长 (是否是225nm). 3﹑样品的测定 ①取10.00ml苯甲酸样品,放入50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠
大班科学活动教案《神奇的光》
大班科学活动教案《神奇的光》 活动内容：神奇的光 活动目标： 1、了解光的种类、光的特性及光的用途。 2、发展幼儿的观察.比较.判断能力。 3、激发幼儿探索光的奥秘的兴趣。 活动重点：了解光的种类、光的特性及光的用途。 活动难点：能理解浅显的光的特性原理 活动准备： 1、水、玻璃杯、小镜子、水盆、硬币、手电筒 2、活动记录表：（光的特性、光的用途）每位幼儿两张 3、多媒体课件：各种照明灯、浴霸、歌厅里的灯光、装饰的彩灯、港口和马路上的信号灯。 活动过程： 一、了解光的种类： 1、设置场景（使室内变暗）师：提问: 小朋友，屋里为什么变暗了？ 幼儿：“没有光了，所以屋里变暗了”（打开灯）提问：为什么 屋里又亮了？幼儿：因为有灯光了，所以屋里变亮了。师：那么，你 能说说你都见过那些光呢？ 2、幼儿说出自己见过的那些光（太阳光、月光、星光、灯光、闪 电光、x光、火光、激光、荧光棒、萤火虫发出的光等等）。 教师小结：让幼儿知道光有自然光和人造光两种。 ★自然光：像太阳光、月光、星光、火光、闪电光、萤火虫的光 是自然界产生的光叫自然光。 ★人造光：像灯光、激光、x光、萤光棒的光是人们制造出的光叫人造光。 二、认识光的特性、探索光的特性： 师：下面我们来做几个小实验，看看光是怎样走路的？ 实验（一）将活动室窗户遮住使室内变暗，打开手电筒，让幼儿 观察手电筒的光是怎样走路的？幼儿（手电筒的光是一直向前跑的）。
师小结：这是光的第一个特性：叫做光的直射性。生活中有很多 光都是直接就射过去的，比如：太阳光、月光、手电筒的光、应急灯 的光等等，因此，这种光的照射过程成直线的现象称之为直射现象。 实验（二）让幼儿在有阳光的地方玩小镜子、水盆里的水。师： 小朋友边玩观察光发生了哪些变化？幼儿（发现小镜子反光，发现水 盆里的水也反光、发现小镜子让光拐弯了）。 师小结：这叫光的第二个特性：光的反射性。 实验（三）把硬币和筷子放到盛水的玻璃杯中，引导幼儿观察硬 币和筷子的变化，幼儿（我发现筷子弯了、我发现硬币从玻璃杯侧面 看变得很大，从玻璃杯的上面看没变）。 师小结：这种现象叫光的折射，这是由于光的折射引起的，太阳 光会照在地上，我们身上，也会穿过清水照进水里，可是水和空气不 一样，光钻进水里，走得慢了，也发生了一点变化，我们的眼睛看下去，水里的筷子好像变弯了，其实是光在和我们做游戏呀！是光的第 三个特性：光的折射 师与幼儿一起总结光的特性：光的直射性；光的反射性；光的折 射性。并让幼儿做记录。 三、讨论光的用途： 师：人们利用光的这些特性发明了许多有用的东西，给我们的生 活带来了许多方便。 1）、幼儿观看多媒体课件了解光的一些用途：照明、取暖、娱乐、装饰、用作信号等。 2）、让幼儿说说自己还知道光有哪些作用？作手影、帮助找东西。知道光的特殊用途：诊疗、美容、科考、照相、红外线烤箱可以烤东西；红外线还可以治病、紫外线可以消毒、杀菌。在医院里，人们可 以用激光进行光治疗。 3）、鼓励幼儿长大后探索、发现更多的没有被人类发现的光，或 利用光的特性发明更多有用的东西，造福人类。 四、活动延伸 请幼儿将在日常生活中所看到的光的用途画到记录纸上。