目标反射特性--Basic Principles of Surface Reflectance

建筑材料——建筑材料的基本性质

第一章 建筑材料的基本性质 一、授课提纲及讲解内容 1、物理性质 主要搞懂密度与表观密度、密度与孔隙率、孔隙率与空隙率之间的联系和区别。 2、力学性质 变形性质有弹塑性变形、脆塑性材料、弹性模量、徐变和松弛几个内容。强度主要了解材料实际强度为什么比理论强度低许多。其他性质有脆性、韧性、疲劳、硬度、磨损等,一般了解即可。 3、触水性质 搞明白亲水性与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性、抗渗、抗冻性概念。 4、热工性质 主要是绝热性能,指标导热系数。 5、耐久性 是一个综合指标。 6、其他性质 装饰性、防火性、放射性。 二、讲解时间 3×50min 。 三、讲稿与板书(*加黑部分为黑板板书内容) §1-1 材料的物理性质 1、密度与表观密度 密度 V m =ρ; 表观密度00V m =ρ V —材料在绝对密实状态下的体积,是指不包括孔隙体积在内的固体所占有的实体积。 0V —材料在自然状态下的体积,或称表观体积,是指包括内部孔隙的体积。 测得含孔材料的V 时,一般用磨细的方法来求得。 表观密度0ρ,一般是指材料在气干状态下的0ρ,在烘干状态下的0ρ,称为干表观密度。 2、密实度与孔隙率 密实度是指材料体积内被固体物质所填充的程度;孔隙率是指材料体积内,孔隙体积所占的比例。即 ρρ0 0==V V D 0001ρρ-=-=V V V P D 和P 从两个不同侧面来反映材料的密实程度,两者关系为1=+D P 。D 和P 通常用百分数表示。 3、堆积密度、填充率和空隙率 堆积密度是指粉状、粒状和纤维材料在堆积状态下(包括了颗粒内部的孔隙和颗粒之间的空

隙),单位体积所具有的质量: '='00V m ρ '0ρ的大小,不仅取决于材料的0ρ,而且还与材料的疏密度有关,还受材料含水程度的影响。 填充率D '是指散粒材料在堆积体积中,被颗粒填充的程度。空隙率ρ' 是颗粒之间的空隙所占堆积体积的比例。即 0000ρρ'='='V V D ;000001ρρ'-='-'='V V V P P '和D '从两个侧面反映材料颗粒互相填充的疏密程度。 §1-2 材料的力学性质 1、变形性质 弹性变形:外力除去后可完全消失的变形。 塑性变形:外力除去后不能消失的变形。 脆性材料:材料在破坏前有明显的塑性变形者。 塑性材料:材料在破坏前无明显的塑性变形者。 弹性模量:εσ= E 。 徐变与松弛:在长期不变外力作用下,变形逐渐增大的现象叫徐变;在长期荷载作用下,如总变形不变,而引起应力逐渐降低的现象,成为应力松弛。 2、材料的强度 理论强度:指按材料结构质点引力计算的强度,一般都很高。 实际强度:按材料在荷载下实际具有的强度,一般远远低于理论强度。原因是材料内部都存在很多缺陷。 通常意义上的强度是指材料的实际强度,常用强度有:压、拉、弯、剪强度。 3、其他性质 脆性:外力下,直到断裂前都不出现明显塑性变形性质。 韧性:在冲击、振动荷载下,材料能承受很大变形而不致破坏的性质。 疲劳极限:交替荷载作用下,应力也随时间作交替变化,这种应力超过某一限度而长期反复会造成材料的破坏,这个限度叫做疲劳极限。 硬度:受外界物质的摩擦作用而减小质量和体积的现象。 磨损:同时受摩擦和冲击两种作用,而减小质量和体积的现象。 §1-3 材料与水有关的性质 1、亲水性与憎水性 材料很快将水吸入内部或使水在材料表面散开来,这种与水的亲和性称为亲水性。 材料不吸水或使水呈珠状存在于材料表面,这种不易被润湿的性质成为憎水性。 2、吸水性与吸湿性

光的偏振特性研究

实验7 光的偏振特性研究 光的干涉衍射现象揭示了光的波动性,但是还不能说明光波是纵波还是横波。而光的偏振现象清楚地显示其振动方向与传播方向垂直,说明光是横波。1808年法国物理学家马吕斯(Malus,1775—1812)研究双折射时发现折射的两束光在两个互相垂直的平面上偏振。此后又有布儒斯特(Brewster,1781—1868)定律和色偏振等一些新发现。 光的偏振有别于光的其它性质,人的感觉器官不能感觉偏振的存在。光的偏振使人们对光的传播规律(反射、折射、吸收和散射)有了新的认识。本实验通过对偏振光的观察、分析和测量,加深对光的偏振基本规律的认识和理解。 偏振光的应用很广泛,从立体电影、晶体性质研究到光学计量、光弹、薄膜、光通信、实验应力分析等技术领域都有巧妙的应用。 一、实验目的 1. 观察光的偏振现象,了解偏振光的产生方法和检验方法。 2. 了解波片的作用和用1/4波片产生椭圆和圆偏振光及其检验方法。 3. 通过布儒斯特角的测定,测得玻璃的折射率。 4. 验证马吕斯定律。 二、实验原理 1. 自然光和偏振光 光是一种电磁波,电磁波中的电矢量E就是光波的振动矢量,称作光矢量。通常,光源发出的光波,其电矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则的取向。在与传播方向垂直的平面内,光矢量可能有各种各样的振动状态,被称为光的偏振态。光的振动方向和传播方向所组成的平面称为振动面。按照光矢量振动的不同状态,通常把光波分为自然光、部分偏振光、线偏振光(平面偏振光)、圆偏振光和椭圆偏振光五种形式。 如果光矢量的方向是任意的,且在各方向上光矢量大小的时间平均值是相等的,这种光称为自然光。自然光通过介质的反射、折射、吸收和散射后,光波的电矢量的振动在某个方向具有相对优势,而使其分布对传播方向不再对称。具有这种取向特征的光,统称为偏振光。 偏振光可分为部分偏振光、线偏振光(平面偏振光)、圆偏振光和椭圆偏振光。如果光矢量可以采取任何方向,但不同方向的振幅不同,某一方向振动的振幅最强,而与该方向垂直的方向振动最弱,这种光为部分偏振光。如果光矢量的振动限于某一固定方向,则这种光称为线偏振光或平面偏振光。如果光矢量的大小和方向随时间作有规律的变化,且光矢量的末端在垂直于传播方向的平面内的轨迹是椭圆,则称为椭圆偏振光;如果是圆则称为圆偏振光。 将自然光变成偏振光的过程称为起偏,用于起偏的装置称为起偏器;鉴别光的偏振状态的过程称为检偏,它所使用的装置称为检偏器。实际上,起偏器和检偏器是可以通用的。本实验所用的起偏器和检偏器均为分子型薄膜偏振片。

植被光谱特性

在光谱的中红外阶段,绿色植物的光谱响应主要被1.4μm、1.9μm和2.7μm附近的水的强烈吸收带所支配。 地面植物具有明显的光谱反射特征,不同于土壤、水体和其他的典型地物,植被对电磁波的响应是由其化学特征和形态学特征决定的,这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。 在可见光波段内,各种色素是支配植物光谱响应的主要因素,其中叶绿素所起的作用最为重要。在中心波长分别为0.45μm(蓝色)和0.65μm(红色)的两个谱带内,叶绿素吸收大部分的摄入能量,在这两个叶绿素吸收带间,由于吸收作用较小,在0.54μm(绿色)附近行程一个反射峰,因此许多植物看起来是绿色的。除此之外,叶红素和叶黄素在0.45μm (蓝色)附近有一个吸收带,但是由于叶绿素的吸收带也在这个区域内,所以这两种黄色色素光谱响应模式中起主导作用。 在光谱的近红外波段,植被的光谱特性主要受植物叶子内部构造的控制。健康绿色植物在近红外波段的光谱特征是反射率高(45%-50%),透过率高(45%-50%),吸收率低(<5%)。在可见光波段与近红外波段之间,即大约0.76μm附近,反射率急剧上升,形成“红边”现象,这是植物曲线的最为明显的特征,是研究的重点光谱区域。许多种类的植物在可见光波段差异小,但近红外波段的反射率差异明显。同时,与单片叶子相比,多片叶子能够在光谱的近红外波段产生更高的反射率(高达85%),这是因为附加反射率的原因,因为辐射能量透过最上层的叶子后,将被第二层的叶子反射,结果在形式上增强了第一层叶子的反射能量。 在光谱的中红外阶段,绿色植物的光谱响应主要被1.4μm、1.9μm和2.7μm附近的水的强烈吸收带所支配。2.7μm处的水吸收带是一个主要的吸收带,它表示水分子的基本振动吸收带。1.9μm,1.1μm,0.96μm处的水吸收带均为倍频和合频带,故强度比谁的基本吸收带弱,而且是依次减弱的。1.4μm和1.9μm处的这两个吸收带是影响叶子的中红外波段光谱响应的主要谱带。1.1μm和0.96μm处的水吸收带对叶子的反射率影响也很大,特别是在多层叶片的情况下。研究表明,植物对入射阳光中的红外波段能量的吸收程度是叶子中总水分含量的函数,即是叶子水分百分含量和叶子厚度的函数。随着叶子水分减少,植物中红外波段的反射率明显增大(Philip et al.,1978)

路面反光性能

路面反光性能 一、概述 入射击到路面上的光,一部分被路面所反射,另一部分则被路面吸收。被反射的这部分光到达观察者的眼睛,产生明亮的感觉。因此,观察者所感受到的是路面亮度,而不是照度。 路面上的亮度和照度有联系,但又不同。路面上某点的照度只和灯具本身的光度特性以及该点相对于灯具的几何位置有关,而亮度除了和上述因素不关外还和路面一身的反光性能有关。 正因为路面反光性能在决定道路照明效果中起着如此重要的作用,因此国外有许多科学工作者很早就开始对路面反光理论进行研究。如波格(Bouguer,1970)在对粗糙路面的研究中,假定每一种表面均可视为由大量的朝向不同的颗粒或多面体所组成,每一颗粒或多面体均镜外反射光。沙贝(Sabey,1971)认为路面可根据其宏观和微观结构来描述,见图4-3。在干燥条件下,决定入射到路面上的光被反射的方式,这两种宏观和微观结构均起作用。在潮湿条件下,微观结构被淹没且变成镜面,使反射主要取决于宏观结构。但这些理论均未能导出用定量词汇描述反光性能的方法。目前,完整确定路面反光性能的唯一方法是用一套所谓亮度系数来描述。 二、用亮度系数描述路面 路面的反光性能可用亮度系数来描述。亮度系数q定义为由一个灯具在某一面元上产生的亮度与同一面元上水平照度之比值,即(9页有一公式)亮度系数取决于路面材料的性质以及观察者和灯具相对于路面上所考察的那一点的相对位置,如图4-4所示。 就驾驶员所关心的道路重要路段(驾驶员前方60~160m)和标准观察高度(1.5m)而言,观察角α仅在0.5?~1.5°之间变化。测量表明,在这个α范围内,q对α的依赖可以忽略●。因此,通常保持α=1?来决定亮度系数。此外,大多数路面几乎完全是各向同性的,而且路面宽度即使达到25m,观察距离也大于60m,这时的观察平面秘路轴之间的角度δ也小于20?,因此通常δ角的影响也可以忽略。考虑了这两点,可以说亮度系数只取决于两个角度:

常见建筑材料及特点介绍

常见建筑材料及特点介绍 引言 从广义上讲,建筑材料是建筑工程中所有材料的总称。不仅包括构成建筑物的材料,而且还包括在建筑施工中应用和消耗的材料。构成建筑物的材料如地面、墙体和屋面使用的混凝土、砂浆、水泥、钢筋、砖、砌块等。在建筑施工中应用和消耗的材料如脚手架、组合钢模板、安全防护网等。通常所指的建筑材料主要是构成建筑物的材料,即狭义的建筑材料。 一、建筑材料是如何分类的 1、建筑材料的分类方法很多,一般按功能分为三大类: 2、结构材料主要指构成建筑物受力构件和结构所用的材料,如梁、板、柱、基础、框架等构件或结构所使用的材料。其主要技术性能要求是具有强度和耐久性。常用的结构材料有混凝土、钢材、石材等。 3、围护材料是用于建筑物围护结构的材料,如墙体、门窗、屋面等部位使用的材料。常用的围护材料有砖、砌块、板材等。围护材料不仅要求具有一定的强度和耐久性,而且更重要的是应具有良好的绝热性,符合节能要求。 4、功能材料主要是指担负某些建筑功能的非承重用材料,如防水材料、装饰材料、绝热材料、吸声材料、密封材料等。 5、建筑工程中,建筑材料费用一般要占建筑总造价的60%左右,有的高达75%。 二、建筑材料的发展方向 1)传统建筑材料的性能向轻质、高强、多功能的方向发展。例如,大规模生产新型干法水泥,研制出轻质高强的混凝土,新型墙体材料等。 2)化学建材将大规模应用于建筑工程中。主要包括建筑塑料、建筑涂料、建筑防水材料、密封材料、绝热材料、隔热材料、隔热材料、特种陶瓷、建筑胶粘剂等。化学建材具有很多优点,可以部分代替钢材、木材,且具有较好的装饰性。3)从使用单体材料向使用复合材料发展。如研究和使用纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土、高强度合金材料等一系列新型高性能复合材料。

(最新整理)反射光的偏振特性

(完整)反射光的偏振特性 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)反射光的偏振特性)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)反射光的偏振特性的全部内容。

反射光的偏振特性—布儒斯特角的测量 1808年马吕斯(1775-1812)发现了光的偏振现象。通过深入研究,证明了光波是横波,使 人们进一步认识了光的本质。随着科学技术的发展,偏振光技术在各个领域都得到了广泛应用, 特别是在光学计量、实验应力分析、晶体性质研究和激光等方面更为突出.在我们日常生活和工 作中,太阳光、照明用光一般多为自然光。而自然光经过一些材料的反射和透射后可能变成部分 偏振光.自然光经过一些特殊材料,如偏振片或双折射晶体材料制作的棱镜后,就会变成线偏振光. 线偏振光经过波片后就可能成为椭圆偏振光。 【目的与要求】 1.用最小偏向角法测量棱镜材料的折射率。 2.测量通过起偏器、1/4波片后的光的偏振特性,了解线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的特点. 3。通过观察从棱镜材料表面反射回来的光的偏振特性,了解反射光的偏振特性,测量出布儒斯特角。 4.用测量值验证布儒斯特角公式的正确性。 【实验原理】 一、棱镜材料的折射率的测量 当一束光斜入射于棱镜表面时,其光路如图1所示。

n 为材料的折射率. 同理出射角γ/ 为sinγ/= sini//n (–1) 根据几何关系可以证明入射光与出射光之间的夹角为:δ=i+γ/-A,而且δ有一个极小值δmin ,可以证明:当光束偏转角为δmin时,有i=γ/γ= i/, 此时δ=2i-A 即i=(δ+A)/2 而A=γ+i/=2γγ=A/2 由(–1)式可得: n=sin[(A+δmin)/2]/sin(A/2)(–2)因此,只要我们测量出δmin,用(–2)就可得到材料相对于该测量光的折射率n。 二、偏振光 光是一种横波,它的振动方向是与传播方向相互垂直的。偏振是指光波的振动方向在空间上的一种相对取向的现象。当这个振动方向在垂直于传播方向的平面内可取所有可能的方向,并且没有一个方向占优势时,我们称之为自然光或非偏振光。而如果有某一个方向上的振动占优势时,则称之为部分偏振光。只有一个单一的振动方向的光叫线偏振光,而在一个振动周期内其振动矢量的端点的轨迹为一个圆或椭圆时,我们称之为圆偏振光或椭圆偏振光。 在我们日常生活和工作中,太阳光、照明用光一般多为自然光。而自然光经过一些材料的反射和透射后可能变成部分偏振光.自然光经过一些特殊材料,如偏振片或双折射晶体材料制作的棱镜后,就会变成线偏振光,一些激光器也可产生很好的线偏振光。线偏振光经过波片后就可能成为椭圆偏振光。 在本实验中,我们将通过多种实验手段来产生线偏振光和椭圆偏振光(圆偏振光被看成是一个特例)。 偏振光的数学描述: 对于线偏振光和椭圆偏振光,在数学上我们常用两个垂直振动的合成来描述。在与光传播方向相垂直的平面内取一个直角坐标系,将代表振动特性的电矢量E分解成Ex和Ey,它们是同频ω,假设相位相差δ,振幅分别为Ax和Ay,即

半刚性路面基层反射裂缝产生原因及防治措施

半刚性路面基层反射裂缝产生原因及防治措施 摘要:半刚性路面裂缝是沥青路面常见的病害,发展程度严重时,影响道路使用性能和安全,本文通过分析半刚性路面裂缝的形成机理和扩展模式及其对路面的危害,最后针对影响裂缝形成和扩展的因素提出了相应的防治措施。 关键词:反射裂缝;半刚性路面;半刚性基层;防治措施 随着高等级公路的里程不断增加,以无机结合料稳定粒料(土)类为基层,沥青混凝土为面层的半刚性路面被广泛使用于高等级路面。因为半刚性路面具有两个较为明显的特点,其一,具有较高的强度和承载力。一般来说,半刚性基层材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量,并具有一定的抗弯拉强度,且都随着龄期的增加而不断增加,因此,半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载承受能力。其二,半刚性基层强度大,使得其上沥青面层弯拉应力值较小,从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力。 鉴于半刚性沥青路面强度、平整度及抗行车疲劳性能等优点,半刚性基层已成为目前中国公路路面基层的主要形式。然而随着这种结构的大量使用,发现其存在着严重的裂缝问题,并已成为该结构的主要问题。反射裂缝是沥青路面裂缝的主要形式,它的存在破坏了路面结构的整体性和连续性,并一定程度上导致结构强度的削弱(如裂缝处弯沉增大,回弹模量降低等)。而且随着雨水和雪水的浸入,基层变软,在大量行车荷载反复作用下,导致路面强度大大降低,产生冲刷和唧泥现象,使裂缝加宽,裂缝两侧的沥青面层碎裂,加速沥青路面的破坏,影响路面的使用性能。 1反射裂缝的类型 对于半刚性基层沥青路面,反射裂缝指由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下产生收缩开裂,此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝,或者在行车荷载作用下,裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。很显然,反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂,再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。 沥青路面开裂的原因和形式是多种多样的,主要包括两种:一是荷载型裂缝,主要是由于行车荷载作用产生的;二是非荷载型裂缝,其主要类型是温度裂缝。它包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种。根据研究资料表明,半刚性路面的反射裂缝主要是非荷载型裂缝,由温度引起的。 2反射裂缝的形成机理

典型地物反射波谱测量与特征分析

典型地物反射波谱测量与特征分析 一、实验目的与要求 1.实验意义: (1)对光谱测量仪器的认识:ASD野外光谱分析仪FieldSpecPro是一种测量可见光到近红外波段地物波谱的有效工具,它能够快速扫描地物,光线探头在毫秒内得到地物的单一光谱。FieldSpec分光仪主要由附属手提电脑,观测仪器,手枪式把手,光线光学探头以及连接数据线组成。通过连接电脑,可实时持续显示测量光谱,使得测量者可以即时获取需要的测量数据。 (2)对课堂内容的认识:地物反射光谱是指某种物体的反射率或反射辐射能随波长变化的规律,以波长为横坐标,反射率为纵坐标所得到的曲线即为反射波谱特性曲线。影响地物波谱变化的因素:太阳位置(太阳高度角和方位角)。不同的地理位置,海拔高度不同。时间、季节的变化。地物本身差异、土壤含水量、植被病虫害。 2.实验目的: (1)地物波谱数据获取需要使用地面光谱仪,通过该实验学会地面光谱仪的原理与使用方法。 (2)通过对地物光谱曲线分析,比较相异与相似地物反射光谱特征。认识并掌握典型地物反射光谱特征。

二、实验内容与方法 1.实验内容 (1)典型地物反射波谱测量 选择典型地物类型,使用地物光谱仪,开展地物光谱测量,获得典型地物可见光近红外 波段(0.4-2.5微米)的反射光谱曲线。 地物类型:植被(草地、灌丛),水体(不同水深,有无植被),土壤(裸土、有少量植 被覆盖土壤),不透水地面(水泥地面、沥青路面、大理石地面)。 (2)地物波谱特征分析 a)标准波谱库浏览 b)波谱库创建 c)高光谱地物识别 ●从标准波谱库选择端元进行地物识别 ●自定义端元进行地物识别 2.实验方法 (1)ASD光谱仪简介 FieldSpec Pro型光谱仪是美国分析光谱设备(ASD)公司主要的野外用高光谱测量设备。整台仪器重量7.2公斤,可以获取350~2500nm 波长范围内地物的光谱曲线,探测器包括一个用于350-1000nm的512像元NMOS硅光电二极管阵列, 以及两个用于1000-2500nm的单独的热电制冷的铟-镓-砷光电探测器。便携式光谱仪是“我国典型地物标准波谱数据库”获取光谱数据的主要设备。 基本技术参数: 线性度:+/-1%

电磁波界面反射特性理解 + 仿真分析

电磁波界面反射特性理解 + 仿真分析 要求 一束 5W 的线偏振光以φ= 45 度方位角振动,垂直入射到玻璃 - 空气表面, 该光束波长 0.6 m ,玻璃介质折射率 1.54 @0.6 m ,当入射角 从 0-70 度变化时, 通过给定条件,分别完成如下要求: 1 建立反射光强 ()?θ,,n I 的数学模型; 2 画出该光束反射光的光强曲线()θ-I ; 3 分析该反射光束的偏振方向或者偏振态变化,画出偏振方向变化曲线()θφ-和偏振光束相位变化曲线()θφ-。 (注:光束从光密到光疏的界面,在入射角θ从 0-70 度变化中,包括了临界角c θ) 1.反射光的光强曲线()θ-I 数学模型: 将这三种光波的电矢量振动方向都分解成两个分量,一个垂直于入射面,称为垂直分量s ;另一个平行于入射面,称为平行分量p ,这两个分量互相垂直。而任何偏振光都可以分解为互相垂直的两个分量,可以得出反射光强公式: 212212'21'11'1**,/,/,p p s s p p p s s s p s A r A r I A I A A r A A r I I I +=∴===+=

菲涅尔公式有:()()()() 21212121tan tan ,sin sin θθθθθθθθ+--=+--=p s r r ;因为偏振光以φ= 45 度方位角振动,所以2/11I A A p s ==,折射定律有2211sin sin θθn n =,由此可以求出反射光的光强曲线()θ-I 。 仿真: 分析:入射角从0°增加,刚开始大部分入射光发生折射,少数入射光发生反射,所以光强值很小,随着入射角的增加,在接近临界角时大部分光发生反射,少部分光发生折射,此时反射光强快速增加,当入射角大于临界角后发生全反射,反射光强与入射光强相等。 2.偏振方向变化曲线()θφ- 数学模型: 反射光有'1'1tan p s A A =φ ,其中φ为偏振方向,因为 p p p s s s A A r A A r 1'11'1/,/==,且p s A A 11=,可得p s r r /tan =φ。可以得到偏振方向变化曲线()θφ-。

路面亮度系数与LED路灯配光设计

路面亮度系数与LED路灯配光设计 虽然LED是西方发明的,并由日本人在蓝光LED方面的关键贡献而得以在通用照明领域广泛应用。但在LED户外照明应用的推广力度上,我国已远远走在世界的前列。随着LED 路灯的广泛应用,不仅相关生产厂家,甚至众多领导都对LED路灯的各种参数烂熟于心。这在其他国家是非常罕见的。充分体现了我国各级主管领导对低碳节能产业的大力支持。无论是各种研讨会还是照明相关网站或期刊都对路灯设计有不少报道和讨论。 但这些讨论似乎都不约而同地忽略了被照射的对象,路面材料本身的特性。 道路照明的目的是增加道路交通的安全性、流量和舒适性。通过照亮路面及其周围环境使路面上的目标为驾驶员所见。对司机来说就是照亮路面。司机所感受的路面亮度取决于两个因素,照射道路的光源和路面材料对光的反射特性。我们观察到路面有一定亮度是因为路灯所发出的光经过路面材料反射后进入了人眼。司机从环境中获取的有用视觉信息的主要体现是景物和路面亮度的差异。也就是说,司机能够区分路面上存在除路面以外的其他物体主要根据物体比道路表面亮或暗。而物体与路面的亮度对比取决与物体与路面具有不同的反射特性。 各国都非常重视本国实际路面亮度系数的测量工作。古川等调查了日本常用的密粒沥青混凝土和新开发的排水性铺装两种路面材料在铺设后1-9年中反射率的变化情况。尽管澳大利亚和新西兰在1982年已经对本国的路面亮度系数进行过测量,但随着各种新型路面铺装材料的广泛应用,2009年又重新对亮度系数进行了更加广泛的测量工作。重新测量的结果表明,实际路面亮度系数远低于原有测量值,也就是说按照原有数据设计的路面照明无法达到合理的亮度要求。 美国、英国、挪威、芬兰等国家也都在近年开展了相应的测试工作。细化评测不同地域、不同气候下不同路面材料的亮度系数对于各区域的节能优化设计具有重要意义。遗憾的是,尽管我国是世界上公路里程数第二的国家,我们尚没有我国道路反射特性的广泛调研数据。目前,浙江大学和深圳市灯光环境管理中心正在合作对深圳地区路面材料进行采样测量,这是对我国路面亮度反射系数的第一次实际测量。 道路照明质量评价看亮度

了解光的特性(精)

每一种艺术形式都有它自己特有的表现手段。摄影家的表现手段是光,如果没有光,他们就会像雕塑家没有粘土或者画家没有颜料那样一事无成。 虽然摄影艺术在150多年的发展历程中,总是追随着绘画、文学等艺术形式之后而形成自己不同的流派与风格,特别别是近50年里,未来主义摄影、荒诞派摄影、剪辑派摄影、立体派摄影等等,都可以在形式上找到与姊妹艺术相通的地方,但是,与其姊妹艺术毕竟还是有所不同的。原因之一是摄影家充分发挥摄影独特的造型手段——光的语言。通过光,形成了他们自身的造型方式,决定了画面的表述意图;通过光,不仅区别于其他姊妹艺术,同时在摄影家之间,也产生了他们各自的艺术风格。 【没有任何一种艺术形式是完全独立于其他艺术形式之外的,所以摄影水平的提高往往仰仗于摄影师艺术修养水平的提高,历史上的摄影大师,往往精通多种艺术。然而,正是艺术形式的差异性才创造了绚丽多姿的艺术世界,一种艺术形式不同于其他艺术的特色正是其生命力的源泉。摄影是光的艺术,只有把握了这个本质,才能创造出不朽的作品。自动化的相机、几乎“万能”的PS技巧,都是获得好照片的辅助手段,既非必要条件也非充分条件,但把握好光线,是摄影的必要条件,有时候甚至能成为充分条件——一幅用光精到的作品本身,不管其他方面如何,总是值得欣赏。】 富有创造性的摄影家们常说,对光的认识是摄影家艺术才能中最重要的组成部分.光本身是以多种不同的形式表现的,摄影家可以从中选择最合适的形式来达到特殊的目的。光的这些形式是可以控制的,它们可以被用来在照片上明确地表现特定的被摄体的特性、概念和情绪。在摄影家能够充分利用光的巨大潜力以前,他们必须对光加以分析,了解光的各种特性,使自己熟悉光的各种作用和用途。 美国摄影家A·法宁格指出,对摄影家来说,光具有强度、质量和颜色三个主要性质。首先是强度。光的强度可以从亮到暗,这一点适用于任何光源。例如,在无云的天气里,中午的日光非常强,在风沙弥漫的天气里,光线昏暗。夜间可以说没有光。人工光源的强度,则随着灯的瓦数不同而有所变化。

建筑装饰材料的特性与应用

建筑装饰材料的特性与应用 一、饰面石材与建筑陶瓷的特性与应用 1.饰面石材 (1)天然花岗岩 核心特点——硬 质地坚硬、耐磨。属于酸性硬石材;不耐火。 等级:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三个等级。 适宜做大型公共建筑大厅的地面。用于室内外装饰。当室内应用面积大于200m2时,对石材做放射性检验。 (2)天然大理石 质地较软,属于碱性石材。 等级:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三个等级。 少数用于室外,绝大多数用于室内。 二、建筑陶瓷 (一)干压陶瓷砖 按照吸水率的差异,分为:瓷质砖、炻瓷砖、细炻砖、炻质砖、陶质砖。 釉面内墙砖平均吸水率大于20%时,厂家应作说明 (二)陶瓷卫生产品 瓷质卫生陶瓷(吸水率≤0.5%)、陶质卫生陶瓷(8%<吸水率≤15%) 陶瓷卫生产品的主要技术指标是吸水率,普通卫生陶瓷吸水率在1%以下,高档卫生陶瓷吸水率不大于0.5%。 节水型和普通型坐便器的用水量不大于6L和9L;节水型和普通型蹲便器的用水量分别为8L和11L,小便器的用水量不大于3L和5L。 水龙头合金材料中的铅含量愈低愈好。 三、木材、木制品的特性与应用 木材的含水率:平衡含水率是木制品使用时避免开裂的主要控制含水率指标 注意木材的顺纹与横纹强度之间的差异。 四、建筑玻璃的特性与应用 1.安全玻璃 (1)钢化玻璃:强度高、碎片小,但可能自曝。使用时不能切割、磨削,边角亦不能碰击挤压。用于大面积玻璃幕墙的,宜选择半钢化玻璃,避免受风荷载引起振动而自爆。 (2)夹层玻璃:有着较高的安全性,一般用于在建筑上用作高层建筑的门窗、天窗、楼梯

栏板和有抗冲击作用要求的商店、银行、橱窗、隔断及水下工程等安全性能高的场所或部位等。 (3)防火玻璃:A,隔热型;C,非隔热型。 2.节能装饰玻璃 中空玻璃:防结露、保温隔热、降低能耗,良好的隔声作用。 五、建筑用高分子材料的特性与应用 1.塑料管道 (1)聚氯乙烯(PVC-U)管:用于给水管道(非饮用水)、排水管道、雨水管道(冷水管道:水温小于40℃)。 (2)氯化聚氯乙烯(PVC-C)管:阻燃、防火。使用时注意使用的胶水有毒性。适用于冷热水管道、消防水管系统、工业管道系统。(使用温度高达90℃) 无规共聚聚丙烯管(PP-R):长期工作水温为70℃耐腐性好,不生锈。无毒、可燃(不适合消防管道)。适用于饮用水管、冷热水管。

大学物理实验光的偏振

实验27 光的偏振 一、实验目的 1、观察光的偏振现象,加深对光的偏振的理解。 2、了解偏振光的产生及其检验方法。 3、观测布儒斯特角,测定玻璃折射率。 4、观测椭圆偏振光与圆偏振光。 5、了解1/2波片和1/4波片的用途。 二、实验原理 1、光的偏振状态 光是电磁波,它是横波。通常用电矢量E表示光波的振动矢量。 (1)自然光其电矢量在垂直于传播方向的平面内任意取向,各个方向的取向概率相等,所以在相当长的时间里(10-5秒已足够了),各取向上电矢量的时间平均值是相等的,这样的光称为自然光,如图27-l所示。 (2)平面偏振光电矢量只限于某一确定方向的光,因其电矢量和光线构成一个平面而称其为平面偏振光。如果迎着光线看,电矢量末端的轨迹为一直线,所以平面偏振光也称为线偏振光,如图27-2所示。 (3)部分偏振光电矢量在某一确定方向上较强,而在和它正交的方向上较弱,这种光称为部分偏振光,如图27-3所示。部分偏振光可以看成是线偏振光和自然光的混合。 (4)椭圆偏振光迎着光线看,如果电矢量末端的轨迹为一椭圆,这样的光称为椭圆偏振光。椭圆偏振光可以由两个电矢量互相垂直的、有恒定相位差的线偏振光合成得到。 (5)圆偏振光迎着光线看,如果电矢量末端的轨迹为一个圆,则这样的光称为圆偏振光。圆偏振光可视为长、短轴相等的椭圆偏振光。 图27-4 椭圆偏振光

2、布儒斯特定律 反射光的偏振与布儒斯特定律 如图27-5所示,光在两介质(如空气和玻璃片等)界面上,反射光和折射光(透射光)都是部分偏振光。当反射光线与折射光线的夹角恰为90°时,反射光为线偏振光,其电矢量振动方向垂直于入射光线与界面法线所决定的平面(入射面)。此时的透射光中包含平行于入射面的偏振光的全部以及垂直于入射面的偏振光的其余部分,所以透射光仍为部分偏振光。由折射定律很容易导出此时的入射角 α 满足关系 1 2 tan n n = α (27-1) (27-1)式称为布儒斯特定律,入射角 α 称为布儒斯特角,或称为起偏角。若光从空气入射到玻璃(n 2约为1.5),起偏角约56°。 3、偏振片、起偏和检偏、马吕斯定律 (1)由二向色性晶体的选择吸收所产生的偏振 自然光 偏振光 1I 0 起偏器 检偏器 自然光 I ' 图a 偏振片起偏 图b 起偏和检偏 图27-6 偏振片 有些晶体(如电气石)、长链分子晶体(如高碘硫酸奎宁),对两个相互垂直振动的电矢量具有不同的吸收本领,这种选择吸收性称为二向色性。在两平板玻璃间,夹一层二向色性很强的物质就制成了偏振片。自然光通过偏振片时,一个方向的电矢量几乎完全通过(该方向称为偏振片的偏振化方向),而与偏振化方向垂直的电矢量则几乎被完全吸收,因此透射光就成为线偏振光。根据这一特性,偏振片既可用来产生偏振光(起偏),也可用于检验光的偏振状态(检偏)。 (2)马吕斯定律 用强度为I 0的线偏振光入射,透过偏振片的光强为I ,则有如下关系 θ 20cos I I = (27-2) (27-2)式称为马吕斯定律。θ 是入射光的E 矢量振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角。以入射光线为轴转动偏振片,如果透射光强 I 有变化,且转动到某位置时I =0,则表明入射 光为线偏振光,此时 θ =90°。 4、波片 (1)两个互相垂直的、同频率的简谐振动的合成 设有两各互相垂直且同频率的简谐振动,它们的运动方程分别为 )cos() cos(2211?ω?ω+=+=t A y t A x (27-3) 合运动是这两个分运动之和,消去参数t ,得到合运动矢量末端运动轨迹方程为 )(sin )cos(2122 12212 2 2212????-=--+A A xy A y A x (27-4) 上式表明,一般情况下,合振动矢量末端运动轨迹是椭圆,该椭圆在2122A A ?的矩形范围内。如果(27-3)式表示的是两线偏振光,则叠加后一般成为椭圆偏振光。下面讨论相位 差 12???-=?为几种特殊值的情况。 ①当π?k 2=?( k =0, ±1, ±2, …)时,(27-4)式变为

(完整版)植物反射波谱特征

健康的绿色植被的光谱反射特征 地面植物具有明显的光谱反射特征,不同于土壤、水体和其他的典型地物,植被对电磁波的响应是由其化学特征和形态学特征决定的,这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。 在可见光波段内,各种色素是支配植物光谱响应的主要因素,其中叶绿素所起的作用最为重要。健康的绿色植被,其光谱反射曲线几乎总是呈现“峰和谷”的图形,可见光谱内的谷是由植物叶子内的色素引起的。 例如叶绿素强烈吸收波谱段中心约0.45um和0.67um(常称这个谱带为叶绿素吸收带)的能量。植物叶子强烈吸收蓝区和红区的能量,而强烈反射绿区能量,因此肉眼觉得健康的植被呈绿色。除此之外,叶红素和叶黄素在0.45um(蓝色)附近有一个吸收带,但是由于叶绿素的吸收带也在这个区域内,所以这两种黄色色素光谱响应模式中起主导作用。 如果植物受到某种形式的抑制而中断了正常的生长发育,它会减少甚至停止叶绿素的产生。这将导致叶绿素的蓝区和红区吸收带减弱,常使红波段反射率增强,以至于我们可以看到植物变黄(绿色和红色合成)。 从可见光区到大约0.7um的近红外光谱区,可看到健康植被的反射率急剧上升。在0.7-1.3um区间,植物的反射率主要来自植物叶子内部结构。 健康绿色植物在0.7-1.3um间,的光谱特征的反射率高达(45%-50%),透过率高达(45%-50%),吸收率低至(<5%)。植物叶子一般可反射入射能量的40%-50%,其余能量大部分透射过去,因为在这一光谱区植物叶子对入射能量的吸收最少(一般少于5%)。 在光谱的近红外波段,植被的光谱特性主要受植物叶子内部构造的控制。在可见光波段与近红外波段之间,即大约0.76um附近,反射率急剧上升,形成“红边”现象,这是植物曲线的最为明显的特征,是研究的重点光谱区域。 许多种类的植物在可见光波段差异小,但近红外波段的反射率差异明显。同时,与单片叶子相比,多片叶子能够在光谱的近红外波段产生更高的反射率(高达85%),这是因为附加反射率的原因,因为辐射能量透过最上层的叶子后,将被第二层的叶子反射,结果在形式上增强了第一层叶子的反射能量。

最新常见建筑材料及特点介绍

引言 从广义上讲,建筑材料是建筑工程中所有材料的总称。不仅包括构 建筑物的材料如地面、墙体和屋面使用的混凝土、砂浆、水泥、钢筋、砖、砌块等。在建筑施工中应用和消耗的材料如脚手架、组合钢模板、安全防护网等。通常所指的建筑材料主要是构成建筑物的材料,即狭义的建筑材料。 一、建筑材料是如何分类的 1、建筑材料的分类方法很多,一般按功能分为三大类:

2、结构材料主要指构成建筑物受力构件和结构所用的材料,如梁、板、柱、基础、框架等构件或结构所使用的材料。其主要技术性能要求是具有强度和耐久性。常用的结构材料有混凝土、钢材、石材等。 3、围护材料是用于建筑物围护结构的材料,如墙体、门窗、屋面 等部位使用的材料。常用的围护材料有砖、砌块、板材等。围护材料不仅要求具有一定的强度和耐久性,而且更重要的是应具有良好的绝热性,符合节能要求。 4、功能材料主要是指担负某些建筑功能的非承重用材料,如防水 材料、装饰材料、绝热材料、吸声材料、密封材料等。 5、筑工程中,建筑材料费用一般要占建筑总造价的60%左右,有的 高达75%。 二、建筑材料的发展方向 1)传统建筑材料的性能向轻质、高强、多功能的方向发展。例如,大规模生产新型干法水泥,研制出轻质高强的混凝土,新型墙体材料等。 2)化学建材将大规模应用于建筑工程中。主要包括建筑塑料、建筑涂料、建筑防水材料、密封材料、绝热材料、隔热材料、隔热材料、

特种陶瓷、建筑胶粘剂等。化学建材具有很多优点,可以部分代替钢材、木材,且具有较好的装饰性。 3)从使用单体材料向使用复合材料发展。如研究和使用纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土、高强度合金材料等一系列新型高性能复合材料。 4)绿色建筑材料将大量生产和使用。绿色建材又称生态建材、环保建材或健康建材。 三、胶凝材料 1、什么是胶凝材料 胶凝材料是指经过一系列物理化学变化后,能够产生凝结硬化,将块状材料或颗粒状材料胶结为一个整体的材料。胶凝材料分为无机胶凝材料和有机胶凝材料。无机胶凝材料又分为气硬性(包括石灰、建筑石膏、水玻璃和菱苦土)和水硬性(如水泥)两种。有机胶凝材料如沥青、树脂等。 2、什么是石灰它有哪些特点和用途 1)石灰是人类在建筑工程中最早使用的胶凝材料之一,其主要成分为氧化钙,由于具有原材料分布广、生产工艺简单、成本低等特点,在建筑上历来应用广泛。 2)石灰的特性有:保水性好;吸湿性强,耐水性差;凝结硬化慢,强度低;硬化后体积收缩较大;放热量大,腐蚀性强。

有源频率选择表面反射特性的分析

- 1 - 有源频率选择表面反射特性的分析 寇松江 东南大学毫米波国家重点实验室,南京 (210096) E-mail :kousongjiang@https://www.360docs.net/doc/f68795379.html, 摘 要:本文使用CST 仿真分析软件,采用电抗加载的方法研究了有源频率选择表面的反射特性,分析了工作于X 频段的方环缝隙型、四腿环缝型、Y 形环缝型三种透波型FSS 结构,给出了其谐振特性与所加载电抗的变化关系。有源FSS 中的有源器件可等效为某种形式的电抗,通过电抗加载的分析,可为有源FSS 的分析与设计提供理论依据。 关键词:有源频率选择表面,电抗加载,反射系数 中图分类号:TN011 1.引言 频率选择表面(FSS )是军事隐身技术的重要组成部分,在军事领域有着非常重要的作用。使用无源FSS 构成的装备,一旦成型,其谐振频率、工作带宽等电磁特性均无法改变,不能灵活地适应外部电磁环境的变化。使用有源FSS ,就可以克服这些缺陷。有源FSS 是指在FSS 中加入PIN 管或变容二极管等有源器件构成的FSS 结构,通过调节有源器件偏置电压或偏置电流,可改变FSS 的谐振特性[1]。从等效电路角度看,有源器件可等效为电抗,而电抗加载可以改变FSS 的谐振特性[2] [3],因此,通过对FSS 进行电抗加载的分析,可以为有源FSS 的分析提供依据 [4]。 本文使用CST 仿真分析软件,利用电抗加载的方法研究有源FSS 。首先对文献中记载的算例进行了仿真分析,并与文献结果进行比对,证明了此种分析方法的可行性;然后分析了工作于X 频段的方环缝隙型、四腿环缝型、Y 形环缝型三种有源FSS 的谐振特性,给出了反射系数与所加载电抗的变化关系,为有源FSS 的分析提供依据。 2.仿真结果与文献的对比(圆环缝隙型有源FSS 的分析) 图1 圆环缝隙型FSS 单元结构 图2 仿真结果与文献的对比 A.E.Martynyuk 等学者对圆环缝隙单元组成的FSS 进行了电抗加载的分析[5],圆环缝隙型FSS 单元结构如图1,该单元被印刷在厚0.102mm 的介质板上,介质板的介电常数为r ε=2.4,圆环外径r 1=4.03mm,内径r 2=3.5mm,阵列周期D x =11.43mm,D y =10.13mm, 电抗加载

光学课程设计光波在介质中界面上的反射及透射特性的仿真

西安邮电大学 光学报告 学院:电子工程 学生姓名: 专业名称:光信息科学与技术班级:光信1103班

光波在介质中界面上的反射及透射特性的仿真 一、课程设计目的 1.掌握反射系数及透射系数的概念; 2.掌握反射光与透射光振幅和相位的变化规律; 3.掌握布儒斯特角和全反射临界角的概念。 二、任务与要求 对n1=1、n2=1.52及n1=1.52、n2=1的两种情况下,分别计算反射光与透射光振幅和相位的变化,绘出变化曲线并总结规律 三、课程设计原理 根据麦克斯韦电磁理论,利用电矢量和磁矢量来分析光波在两介质表面的反射特性,把平面光波的入射波、反射波和折射波的电矢量分成两个分量:一个平行于入射角,另一个垂直于入射角,对平面光波在电介质表面的反射和折射进行分析,推导了菲涅尔公式,并结合MATLAB研究光波从光疏介质进入光密介质,以及光波从光密介质进入光疏介质时的反射率、透射率、相位等随入射角度的变换关系。同时对光波在不同介质中传播时的特性变化进行仿真研究,根据仿真结果分析了布鲁斯特角、全反射现象及相位变化的特点。有关各量的平行分量与垂直分量依次用指标p和s来表示,s分量、p分量和传播方向三者构成右螺旋关系。 假设界面上的入射光,反射光和折射光同相位,根据电磁场的边界条件及S分量,P分量的正方向规定,可得Eis+Ers=Ets. 由着名的菲涅耳公式: rs=E0rs/E0is=-(tanθ1-tanθ2)/(tanθ1+tanθ2); rp=E0rp/E0ip=(sin2θ1-sin2θ2)/ (sin2θ1+sin2θ2); ts=E0ts/E0is=2n1cosθ1/n1cosθ1+n2cosθ2; tp=E0tp/E0ip=2n1cosθ1/n2cosθ1+n1cosθ2; 反射与折射的相位特性 1.折射光与入射光的相位关系 S分量与P分量的透射系数t总是取正值,因此,折射光总是与入射光同相位。 2.反射光与入射光的相位关系 1)光波由光疏介质射向光密介质 n1

2光波在介质中界面上的反射及透射特性的仿真

西安邮电大学光学课程设计 课程设计名称:光波在介质中界面上的反射及透射特 性的仿真 一、课程设计目的 1.掌握反射系数及透射系数的概念; 2.掌握反射光与透射光振幅和相位的变化规律; 3.掌握布儒斯特角和全反射临界角的概念。 二、任务与要求 对n1=1、n2=1.52及n1=1.52、n2=1的两种情况下,分别计算反射光与透射光振幅和相位的变化,绘出变化曲线并总结规律。 三、课程设计原理 光在介质界面上的反射和折射特性与电矢量的振动方向密切相关。由于平面光波的横波特性,电矢量可在垂直传播方向的平面内的任意方向上振动,而它总可以分解成垂直于入射面振动的分量和平行于入射面振动的分量,一旦这两个分量的反射、折射特性确定,则任意方向上的振动的光的反射、折射特性也即确定。菲

p s m E E t E E r im tm m im rm m ,,,0000===涅耳公式就是确定这两个振动分量反射、折射特性的定量关系式。 (1)s 分量和p 分量 垂直入射面的振动分量- -s 分量 平行入射面的振动分量- -p 分量 定义:s 分量、p 分量的反射系数、透射系数分别为 (2)反射系数和透射系数 定义:s 分量、p 分量的反射系数、透射系数分别为 m E E t E E r im tm m im rm m ,,0000= == (3)菲涅耳公式

已知界面两侧的折射率21n n 、 和入射角1θ,就可由折射定律确定折射角2θ;进而可由菲涅耳公式求出反射系数和透射系数。绘出如下按光学玻璃(n=1.5)和空气界面计算,在21 n n <(光由光疏介质射向光密介质)和21n n >(光由光密 介质射向光疏介质)两种情况下,反射系数、透射系数随入射角1θ的变化曲线。 (a)光由光疏介质射向光密介质 (b)光由光密介质射向光疏介 反射光与入射光中s,p 分量的相位关系: (1)n1<n2时,光疏入射光密 s 分量的反射系数s r : 反射光中的s 分量与入射光中的s 分量相位相反; 反射光中的s 分量相对入射光中的s 分量存在一个π相位突变(rs ?=π); p 分量的反射系数p r : 在1θB θ范围内,p r <0,反射光中的p 分量相对入射光中的p 分量有π相位突变(rp ?=π); (2)n1>n2时,光密入射光疏 s 分量的反射系数s r :

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