管理信息化信息技術(shù)光電信息技術(shù)實驗報告

管理信息化信息技術(shù)光電信息技術(shù)實驗報告目錄實驗一阿貝原理實驗3實驗二激光平面干涉儀實驗7實驗三用原子力顯微鏡（AFM）進行納米表面形貌分析10實驗四光電直讀光譜儀實驗14實驗五光譜法物質(zhì)成分分析實驗20實驗六光電透過率實驗24實驗七攝像機原理與視頻圖像疊加實驗29實驗八、光譜透過率實驗33實驗九紅外報警器的設(shè)計與調(diào)試42實驗一阿貝原理實驗一、實驗?zāi)康?.熟悉阿貝原理在光學(xué)測長儀器中的應(yīng)用。二、實驗原理1.阿貝比較原則：處于平行狀況。產(chǎn)生的阿貝誤差如下：只有當(dāng)導(dǎo)軌存在不直度誤差，且標準件與被測件軸線不重合才產(chǎn)生阿貝誤差。阿貝誤差按垂直面、水平面分別計算。在違反阿貝原則時，測量長度為l的工件引起的阿貝誤差是總阿貝誤差的l/L。上。2.阿貝測長儀三、實驗內(nèi)容1.用萬能工具顯微鏡進行測長實驗測量1角，510次，求算術(shù)平均值和均方根值。實驗步驟：一個數(shù)據(jù)，兩次讀數(shù)之差即為物體長度。2.阿貝測長儀進行長度測量實驗采用傳統(tǒng)目視法讀數(shù)，實驗步驟同上。四、實驗數(shù)據(jù)與分析1.萬能工具顯微鏡數(shù)據(jù)結(jié)果2.阿貝測長儀數(shù)據(jù)結(jié)果對比采用兩種儀器測定的結(jié)果。得出以下結(jié)論：（1）對于同一測量對象，萬能工具顯微鏡和阿貝測長儀對物體尺寸測量的結(jié)118.9500+18.894/2=18.922mm。5角硬幣的直徑為（20.259+20.4110）/2=20.335mm。圓形薄片的直徑為（37.402+37.3678）/2=37.385mm。（2）比較兩種儀器對同一測量對象的測量結(jié)果的數(shù)據(jù)方差，對于1角硬幣和5別不大，阿貝測長儀對物體尺寸的測量相對較精確。實驗二激光平面干涉儀實驗一、實驗?zāi)康?．掌握激光平面干涉儀的使用方法。2．理解雙光束等厚干涉的基本原理。3．觀察干涉條紋，并掌握材料平面度的測量方法。二、實驗原理1.平面干涉儀的基本原理：平面干涉儀基于雙光束等厚干涉原理進行精密觀測。如上圖所示，S為擴展光源，位于準直透鏡L1L1準直后射向玻璃片M,再從玻璃片反射垂直投射到楔形平板GM后射向觀察顯微鏡L2上表面和玻璃片反射向L2部的接近于平板下表面，這樣如調(diào)節(jié)顯微鏡L2對準平板下表面，就可以在顯微鏡像平面上觀察到楔形平板的等厚條紋。G1發(fā)出的單色光經(jīng)棱鏡G2學(xué)平面發(fā)射回來的光疊加相干，鏡棱鏡G2的反射，進入接收件。星點可由激光管G5、棱鏡G6、光源強度調(diào)節(jié)發(fā)散鏡G7組成。接收件可以由人眼G10，成像物鏡G15和測微目鏡G11成像。三、實驗內(nèi)容玻璃材料的平面度測量：（1）測量局部誤差δ1=△N*λ/2=Hλ/2e（2）測量整個面形誤差δ2=N*λ/2四、實驗步驟（1）移開成像物鏡G15和測微目鏡G118平面的橫軸或縱軸微小擺動，出瞳S2繞S1轉(zhuǎn)動直到S2和S1接近重合。（2）8場中干涉條紋清晰。（3）測量e和H，并計算δ1和δ2。五、實驗結(jié)果與分析取四組不同位置記錄測微目鏡位置讀數(shù)，獲得三組彎曲程度H和條紋間隔e的測量結(jié)果：組別H（mm）e（mm）10.4850.75520.4940.72830.4830.719平均0.4870.734則，δ1=△N*λ/2=Hλ/2e=0.487mm*632.8nm/(2*0.734mm)=209.9nmAFM形貌分析一、實驗?zāi)康?.理解AFM的基本原理，掌握AFM的操作流程。2.掌握使用AFM進行微小尺寸的表面分析的基本實驗方法。二、實驗原理1.AFM背景簡介：1986G.Binning與C.F.Quate等人在STM的基礎(chǔ)上發(fā)明了原子力顯微鏡AFMAFM克服了掃描隧道顯微鏡STM2.AFM工作原理：樣品輕輕接觸。由于探針尖端原子與樣品表面原子間存在極其微弱的排斥力（10e-8N~10e-6N性。與STM相比，AFM有兩個關(guān)鍵技術(shù)：一是AFM力傳感器的制備，二是力傳感器懸臂梁形變的檢測。下圖是利用光學(xué)檢測法進行形變檢測的方案：三、AFM操作流程樣品清洗→開機→水平調(diào)節(jié)和偏差調(diào)節(jié)→手動下針→自動下針→關(guān)機（1）樣品清洗：進行洗片。一般步驟為：a用去離子水做初步清洗；b放入腐蝕液中浸泡并用超聲波清洗一段時間c用去離子水洗掉材料表面殘留腐蝕液；d用氮氣進行吹干；e吹干后放入干凈樣片袋中暫時保存并準備測試；（2）開機a開啟設(shè)備電腦開關(guān)及雙屏顯示器；b開啟顯微鏡光源；c開啟光學(xué)顯微鏡CRT顯示器電源；d將設(shè)備主部隔塵罩小心地取下，將顯微鏡調(diào)整至設(shè)備主機方向，光斑打到載物臺中心處；e打開設(shè)備主機電源，在主機controller的控制板上，確認AFM模式；f打開pc中的軟件，激活軟件與設(shè)備主機連接圖標；（3）水平調(diào)節(jié)和偏差調(diào)節(jié)：水平調(diào)節(jié)：?a水平調(diào)節(jié)完后擰松探針固定旋鈕，傾斜著取下AFM針夾具，?倒置輕放在濾紙上，放于衣袖碰觸不到的地方，以免碰傷懸臂；?b放樣品，樣片粘于專用樣品臺片上，用鑷子夾好樣片輕推到樣?品臺上（注意：樣品臺片與底座是磁鐵，有一定吸引力，要小心??c放好樣片后，調(diào)節(jié)顯微鏡，觀察CRT使顯微鏡聚焦到樣片表面。?d用鑷子直接調(diào)整樣品位置，在CRT上觀察確定樣品測試點位于下?針位置附近；偏差設(shè)定a放置AFM法將三個支柱抬高，同時保證三支柱設(shè)備光路臺面水平；bAFM合CRT探針；c壓的SUM值為（6.7～7.3)左右則正常。先調(diào)節(jié)垂直偏差旋鈕使垂直偏差（Vert）讀數(shù)接近0.0V，再調(diào)節(jié)水平偏差旋鈕使探測器的水平偏差值（Horiz）接近0.0V。若第一次不能保證同時為0，則重復(fù)調(diào)節(jié)保證兩個值在0.0V附近。（4）手動下針aDOWN如上圖標注的兩旋鈕，并且調(diào)節(jié)顯微鏡聚焦到探針，如此反復(fù)多次調(diào)節(jié)。注意每操作一次后觀察光學(xué)顯微鏡CRTb當(dāng)樣品表面與懸臂焦距接近時，調(diào)節(jié)使此時的水平偏差值（HORZ）和垂直偏差值(VERT)分別至0V和（-0.6~~-0.8c同時移動。d當(dāng)觀察到顯示器上探針和樣品表面快接近時，先聚焦到樣品表面。然后DOWN操作微調(diào)，調(diào)節(jié)另外兩軸的旋鈕，觀察顯示器上水平偏差和垂直偏差會先開始變化，慢慢升至2.4左右再突增到9，因此垂直偏差變化到2.0左右可停止下針，一般針與表面距離會在0.5um（5）自動下針a在軟件中設(shè)置當(dāng)前樣品需要的掃描范圍（scansize)，臺階高度(datescale)，掃描速度(scanrate)等參數(shù)；b臺階高度不可超多1μm，掃描速度設(shè)置在5μm/s以內(nèi)為宜；（即scansize×scanrate<5）c單擊啟動軟件中自動下針控件，下針過程中注意觀察主機中的水平偏差值（Horiz）和垂直偏差（VertdX軸與Y軸的offset值（offset范圍不得超過70μm重新開始從上往下或從下往上掃描，并拍取圖象。（6）關(guān)機?關(guān)閉激光器；?關(guān)閉設(shè)備主控電源；?關(guān)閉光學(xué)顯微鏡CRT電源、光源；?將光學(xué)顯微鏡置于原本所在方向，蓋上物鏡蓋；?將主機隔塵罩小心的罩于主機上；關(guān)閉計算機電源及雙屏顯示器電源。實驗四光電直讀光譜儀實驗一、實驗?zāi)康?.掌握光柵式光譜儀分光原理。2.熟悉光電直讀光譜儀光電系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)。3.掌握光電直讀光譜儀的基本光譜實驗。二、實驗原理1.平面衍射光柵的分光原理置是由多縫衍射圖樣中的主極大條件決定的。相鄰兩刻線對應(yīng)的光線22’和11’的光程差為：△=d（sini+（-）sinθ）入射光與衍射光在光柵法線同側(cè)取+，異測取-。相干光束干涉極大條件：△=mλ即，光柵方程：d（sini+（-）sinθ）=mλ其中，d為刻線間距，也就是光柵常數(shù)；i為入射角；θ為衍射角；m為光譜級次。2.光柵式單色儀光學(xué)系統(tǒng)切爾尼-特納系統(tǒng)300mm，入射與出射狹縫位于球面鏡的焦面。平面反光鏡作為折射光鏡將出射光線折轉(zhuǎn)90度，以使出縫與入縫垂直分布，可以避免因為光源與光電接收器距離視場外多余光束的作用，以利于減小儀器的雜散光。3.CCD作探測器的光電直讀光譜儀結(jié)構(gòu)圖如上圖所示1.入射狹縫及調(diào)焦筒2.平面反射鏡3.光柵旋轉(zhuǎn)手輪4.波長計數(shù)器5.球面反射鏡6.球面反射鏡7.CCD探測器8.調(diào)焦螺母9.調(diào)焦筒緊固螺釘線10.濾光片主要參數(shù)及指標：波段范圍：330-1100nm焦距：180nm平面光柵：300線/mm；閃耀波長：500nm相對孔徑：D/f=1/3.8三、實驗內(nèi)容1．分析光柵式光電直讀光譜儀的基本光學(xué)系統(tǒng)，繪制光路圖和機構(gòu)圖，記錄基本參數(shù)。2．了解VC++采集軟件，及計算機界面設(shè)計，包括：對話框、光譜曲線顯示。3．用CCD探測器的光電直讀光譜儀進行光源光譜采集。4．用光電池作探測器的光電直讀光譜儀進行光源光譜采集。四、實驗步驟1.鈉光燈光譜實驗開啟鈉光燈高壓電源；調(diào)整光譜儀輸入狹縫大?。ù蠹s1mm）使輸出電壓在合適范圍內(nèi)；用VC++采集軟件采集鈉光燈光譜曲線。用數(shù)據(jù)文件記錄光譜曲線，根據(jù)光譜曲線記錄鈉光燈峰值波長。2.汞燈光譜實驗縫大?。s0.5mmVC++采集軟件采集汞燈光譜曲線。根據(jù)光譜曲線確定汞燈峰值波長。五、實驗結(jié)果與分析VC++采集軟件采集的光譜曲線如下：鈉光燈：590nm左右處有一個特征峰值，與鈉燈發(fā)光的理論特征譜線589.0、589.6nm相符合。可能由于光譜儀分辨率有限，無法分辨0.6nm線。汞燈：汞燈有六條特征譜線分別位于404.7nm，407.8nm，435.8nm，546.1nm，577nm，579.1nm處。觀察實驗測得的光譜曲線，在接近410nm處有一個特征峰，對應(yīng)404.7nm以及407.8nm分開。在440nm左側(cè)有一個峰值對應(yīng)435.8nm550nm應(yīng)546.1nm590nm577nm和579.1nm特征譜線。綜上所述，對比理論規(guī)律，實驗測量結(jié)果較為準確。采用光電池作為探測器的光電直讀光譜儀對鈉光燈和汞燈進行光譜測量。VC++采集軟件采集的光譜曲線如下：汞燈的光譜曲線：實驗五光譜法物質(zhì)成分分析實驗一、實驗?zāi)康?.熟悉用光電倍增管作為傳感器的光電直讀光譜儀的基本結(jié)構(gòu)和光學(xué)系統(tǒng)。2.掌握光電直讀光譜儀的基本光譜實驗。3.了解光電倍增管傳感器的前置放大電路，單片機A/D轉(zhuǎn)換程序，以及串行通訊電路。4.熟悉分光光度計基本原理。5.掌握吸收光譜法檢測物質(zhì)濃度。二、實驗原理光電倍增管式光電直讀光譜儀（1）原理圖（2）主要技術(shù)參數(shù)波長范圍：300nm—850nm光柵：平面光柵1200線/mm，刻線面積40mm*50mm閃耀波長：500nm波長準確度±0.2nm波長重復(fù)性0.1nm焦距300nm相對孔徑D/f=1/6分辨率≤0.2線色散倒數(shù)2.7nm/mm雜散光≤10e-3狹縫寬度0.01-3mm連續(xù)可調(diào)整，高度2，4，6，8，10mm共5檔外形尺寸390*260*200mm（主機）320*365*110mm（控制器）3.分光光度計光電倍增管、試樣池組成。正弦機構(gòu)。透過率測量原理：發(fā)射單色器進行波長掃描，可得試樣在不同波長下的透過率曲線。透過率=I/IoI為透過試樣后的光強，Io為入射光強。吸收光譜測量原理：吸收光譜反映了物質(zhì)本質(zhì)特性，特定的氣體、液體物質(zhì)有特定的吸收光譜。定義：A=lg（Io/I）分光光度法檢測溶液濃度---朗伯比爾定律A=lg（Io/I）=abCa：常數(shù)，與入射光波長以及溶液性質(zhì)、液層厚度和溫度有關(guān)b：溶液厚度C：溶液濃度。三、實驗內(nèi)容1.分析光柵式光電直讀光譜儀基本光學(xué)系統(tǒng)，繪制光路圖和機構(gòu)圖，記錄基本參數(shù)。2.了解VC++采集軟件，及計算機界面設(shè)計。3.用光電倍增管式光電直讀光譜儀進行人民幣防偽標志光譜實驗。VC++采集軟件采集人民幣熒光光譜曲線數(shù)據(jù)。根據(jù)們的峰值以區(qū)別人民幣的真假。4.用雙光束紫外可見分光光度計進行高錳酸鉀溶液的濃度測定。用溶液濃度相對法測量。四、實驗結(jié)果與分析由于設(shè)備損壞，該實驗無法進行實驗六光電透過率實驗一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)單通道直接光電探測系統(tǒng)的設(shè)計方法。2.理解透過率測量的原理。3.設(shè)計透過率測量系統(tǒng)的各部分電路并掌握調(diào)試技術(shù)。二、實驗原理質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、物體的化學(xué)性質(zhì)、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。功率透過介質(zhì)，最后被探測器接收。1.比爾-朗伯定律：若傳播媒介中同時存在吸收和散射，則輻射能量為Φ的入射輻射在傳播距離x之后，透過的輻射能量為：Φ（x）=Φ（0）exp（-ux）其中u為衰減系數(shù)。2.透過率的定義：透射系數(shù)。其計算公式為：T=（I1/I0）×100%3.單通道直接測量系統(tǒng)：系統(tǒng)框圖：壓的大小即可測量出激光通過介質(zhì)的透過率。（1）驅(qū)動與調(diào)制電路：半導(dǎo)體激光器外接一個+12V的直流電源，調(diào)制信號可以用函數(shù)發(fā)生器中的方波，方波的信號頻率采用1kHz。（2）光電傳感I/V轉(zhuǎn)換電路大器構(gòu)成I/V轉(zhuǎn)換電路。（3）帶通濾波電路本方案設(shè)計一個二階壓控電壓源帶通濾波器，要求中心頻率f=1kHz，增益Av=2，品質(zhì)因數(shù)Q=10。（4）積分電路值轉(zhuǎn)換芯片AD536，它能夠計算直流和交流信號的真有效值。三、實驗儀器半導(dǎo)體激光器、GDT-1型透射率檢測實驗裝置、直流穩(wěn)壓電源、函數(shù)發(fā)生器、示波器、數(shù)字萬用表。四、實驗內(nèi)容與步驟實驗裝置圖：測物體。數(shù)字萬用表用來測量積分電路輸出的電壓。實驗步驟：1.按照上圖連接好實驗系統(tǒng)。接通半導(dǎo)體激光器直流穩(wěn)壓源。2.1kHz輸出一束被調(diào)制的激光。3.調(diào)整光路，使入射光可以入射到光電傳感器上。4.接通GDT-1型透過率檢測實驗箱的電源，同時用示波器觀察調(diào)制電路、I/V轉(zhuǎn)換電路的波形。調(diào)整電路使連個波形基本相同。5.V。6.將標稱透過率為0.900.790.500.320.10的五個標準樣品依次置于載物臺上，調(diào)整好光路，分別記錄五種情況下積分電路輸出直流電壓。五、實驗數(shù)據(jù)與結(jié)果分析相對誤差計算結(jié)果5%，在一定誤差允許范圍內(nèi)測量結(jié)果準確。六、思考題1.在本實驗中，半導(dǎo)體激光器的調(diào)制頻率為什么采用1kHz？則信號處理電路難以發(fā)揮性能。由于濾波電路的通帶中心頻率為1kHz,所以激光調(diào)制頻率也應(yīng)該為1kHz以保證信號能夠通過帶通濾波器。2.在實驗中如何驗證整個系統(tǒng)的正確性？I/V轉(zhuǎn)換電路輸出端的波形，若兩個波形基本相同，則系統(tǒng)的工作具有正確性。3.若要增大測量的距離，本測量裝置應(yīng)如何改進？后，信噪比不高，誤差較大。有效電信號。實驗七攝像機原理與視頻圖像疊加實驗一、實驗?zāi)康?.理解攝像機的工作原理及視頻信號的構(gòu)成。2.設(shè)計能在顯示器上疊加簡單圖形的電路。二、實驗原理1.視頻信號基礎(chǔ)小，單位面積上的像素數(shù)目就越多，由其構(gòu)成的圖像就越清晰。出去，接收端接收后又同時進行轉(zhuǎn)換，恢復(fù)出原發(fā)射信號。采用這一種傳送方法，4444萬個通道的各個像素點的亮度按一定的順序一個個地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)地電信號依次發(fā)送出去，接收端再按照同樣的順序?qū)⒏鱾€電信號在對應(yīng)位置上轉(zhuǎn)變成具有相應(yīng)亮度的像沒有閃爍感。（1）電視掃描合消隱信號。描頻率應(yīng)該大于24Hz，每幀掃面行數(shù)必須大于625。隔行掃描：為了使圖像清晰度不下降，又要減小系統(tǒng)的帶寬，人們又提出了隔行掃描技術(shù)。隔行掃描方式是將一幀電視圖像分成兩場進行掃描。第一場掃出的第1、3、5等奇數(shù)行，稱為奇數(shù)場；第二場掃第2、4、6場掃描，所有像素即可掃完，電視電子束的掃描軌跡也稱為掃描光柵。攝像管與顯像管：性的往復(fù)運動。（2）亮度視頻信號：則相反，像素越亮信號的幅度越小。（3）復(fù)合消隱信號：逆程掃面在熒光屛般為12us，場消隱脈沖寬度一般為25TH。（4）復(fù)合同步信號描的相位完全相同。如果收、發(fā)端掃描不同步，則重現(xiàn)的圖像變形或者不穩(wěn)定，嚴重時圖像混亂不能正常收看。復(fù)合同步信號包括同行信號和場同步信號。f=15625Hz，脈沖寬度為4.7~5.1us。f=50Hz寬度為2.5~3TH。同步脈沖疊加在消隱脈沖之上，亮度視頻信號則是插在相連的消隱脈沖之間。（5）開槽脈沖：也包含有行同步信號，稱為開槽脈沖。（6）均衡脈沖：2.電視信號圖像疊加原理就想一幅疊加了十字線的圖像。視頻疊加電路框圖：3.視頻信號分離電路用集成視頻信號同步分離電路LM1881來實現(xiàn)信號的同步分離。4.控制電路EPM7128SLC84來實現(xiàn)對hsvs信號的計數(shù)。5.疊加圖像模擬開關(guān)工作原理示意圖如圖所示：根據(jù)VideoSeVideoIn1和VideoIn2的信號。實驗八、光譜透過率實驗一、實驗?zāi)康?.了解單色儀結(jié)構(gòu)、原理和使用方法；進一步了解鎖定放大器的工作原理以及其使用方法。2.掌握單色儀的定標方法及用單色儀測定濾光片光譜透過率的方法。深入理解微弱信號檢測的原理。3.學(xué)會設(shè)計檢測試樣的光譜透過率的方法。二、實驗原理1.單色儀工作原理原理圖：光柵單色儀的光路結(jié)構(gòu)如圖1所示，入射到光柵單色儀的自然光或復(fù)色光，經(jīng)入射狹縫S1后投射到球面反射鏡M1上。S1處于M1的聚焦面上。因此反射光G同的衍射角投向球面反射經(jīng)M2。球面鏡M2起照相物鏡的作用，這些平行光束經(jīng)過M2、M3反射后成像在他的聚焦面上，從而得到一系列的光譜。出射狹縫位于球面鏡M2的聚焦面上。根據(jù)它開啟的寬度大小，允許波長間隔非常狹窄的一部分光束射出狹縫S2。當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪帶動光柵旋轉(zhuǎn)時，可以在狹縫S2處得到光譜純度高的不同波長作用。的是高壓汞燈，它有404.7nm、407.8nm、435.8nm、546.1nm、577nm、579.1nm幾條特征譜線，根據(jù)這些譜線可以對單色儀的讀數(shù)進行校準。2.鎖定放大器工作原理HB-211型精密雙相鎖定放大器原理框圖本實驗選用南京大學(xué)生產(chǎn)的HB-211型精密雙相鎖定放大器，它是一種新型量和正交分量的檢測。并具有動態(tài)范圍大、漂移小等特點。儀器原理框圖如圖2號部分、信號處理部分、單片機功能控制及測量值顯示PC機接口部分、電源及其它部分。擾，達到減小干擾和解除過載的目的。背景中檢測微弱信號的目的。理，并在液晶屏上同時顯示兩個分量。三、實驗儀器鎖定放大器，光柵單色儀，溴燈，斬光器，高壓汞燈，會聚透鏡，濾光片等。四、實驗內(nèi)容與步驟1.實驗內(nèi)容——溴燈作光源，分別測量探測器譜透過率。2.實驗步驟（1）校準單色儀按圖5縫，使透鏡高壓汞燈單色儀圖1單色儀校準裝置示意圖以觀察到汞燈精細明亮的6條特征譜線，實際波長依次為404.7nm、407.8nm、435.8nm546.1nm577nm579.1nm。記下每條譜線單色儀對應(yīng)的讀數(shù)，為消除2~3次取平均值。在觀察的過程中為使讀數(shù)更加準確，可以適當(dāng)減小入射狹縫寬度，增大出射狹縫寬度。根據(jù)汞燈的譜線特性，做出單色儀出射光實際波長值和顯示值的曲線關(guān)系。這樣便可通過單色儀上顯示的波長讀數(shù)計算得知實際出射光波長。（2）光譜透過率測量按照圖6鎖定放大器參考信號輸入端。探測器的輸出接鎖定放大器信號輸入A定放大器的接地端子與大地連接，設(shè)置好儀器的各功能項。圖2光譜透過率測試裝置示意圖時要保證不放濾光片時，鎖定放大器顯示讀數(shù)盡量大。測量樣品的光譜透過率，調(diào)節(jié)單色儀，在可見光范圍內(nèi)，每隔一定波長（10或20nm等效厚度發(fā)生變化，重復(fù)上述步驟。3.數(shù)據(jù)處理測量數(shù)據(jù)在計算透過率時有所不同。放待測樣品的電壓值。五、實驗結(jié)果與分析1.單色儀的校準對實際出射光波長與相應(yīng)的單色儀顯示平均值的數(shù)據(jù)進行線性擬合。記實際波長為y，顯示波長為x則兩個量的關(guān)系可擬合為一下線性函數(shù)：y=0.9932x+2.739，R^2=0.99982.光譜透過率的測量（1）2號片的光譜透過率500nm以下的波段強度較弱，數(shù)據(jù)分析時不予考慮。透過率曲線如圖：結(jié)論:根據(jù)測量結(jié)果,2號薄片在500-650nm波段內(nèi),透過率保持較低值;650nm到750nm波段內(nèi)透過率隨著波長的增大而增大;750nm以上波段內(nèi),透過率保持一個較高的值（3）中心波長為670nm的濾光片的透過率測量：透過率曲線：:對670nm濾光片進行透過率測量,如上圖所示透過率曲線在670nm處有一個透過率峰值在距離峰值波長10nm-15nm范圍內(nèi),峰值波長兩側(cè)各有一個透過率谷底值。(4)各濾光片的濾光性能測試：各個濾光片的測量波長漂移方向均向短波方向，漂移量均在6nm值在4左右，可見這些窄帶濾光片的濾光性能較為良好。六、思考題（1）本實驗采用了什么方法來消除雜散光對測試數(shù)據(jù)的影響？排除噪聲，提取信號。（2）若需測試一個探測器的光譜響應(yīng)靈敏度，實驗該如何設(shè)計？器分別測得輸出電壓V1(λ)和V2(λ),參考探測器的光譜響應(yīng)為R2測探測器的光譜相應(yīng)可由R1(λ)/R2（λ）=V1(λ)/V2(λ)求出。（3）請自行設(shè)計合理的測試方案來判斷試樣如汽車太陽膜的優(yōu)劣。測膜性能為劣。（4）如發(fā)現(xiàn)單色儀定標曲線上相對于已知波長λ的鼓輪刻度L偏離了ΔL將原定標曲線平移ΔL后繼續(xù)使用，為什么？儀重新定標而不是直接將定標曲線平移。實驗九紅外報警器的設(shè)計與調(diào)試一、概述警，告訴主人出現(xiàn)了意外情況，以便采取應(yīng)急措施。放大圖1-1主動式紅外報警器原理框圖及處理常用的紅外報警器，按其工作方式可分為主動式和被。圖1-1報警，或以其它方式報警。圖1-2被動式紅外報警器原理框圖被動式紅外報警器的原理框圖如圖1-2所示，這種報警器實際上只有接受部分，后，經(jīng)過信號放大和處理，就會發(fā)出報警。二、設(shè)計任務(wù)與要求1.滿足發(fā)射部分與接收部分之間距離至少為1米，當(dāng)有人或者物體進入兩者之間，紅外輻射被阻斷時即發(fā)出聲光報警。2.使用交流市電，但在停電時，報警器應(yīng)能正常工作。3.設(shè)計方案經(jīng)濟、實用、可靠。三、技術(shù)指標電氣參數(shù)，如使用電源的形式，電源電壓及電流等。900nm波段附近。四、設(shè)計方案首先查閱光電手冊，經(jīng)過多種因素考慮選擇紅外發(fā)光二級管HG413，其發(fā)光波段集中在0.95um2CU1峰值在0.88um附近，到0.95um時仍然有70%的峰值響應(yīng)故可選用。因為沒有響應(yīng)峰值在0.95um的光電二極管。也只好這樣配置。根據(jù)紅外發(fā)光二極管HG4132-1所示。圖2-1紅外報警器發(fā)射部分原理圖這是一個由555電路組成的多諧振蕩器，振蕩頻率為3.1kHz。調(diào)節(jié)R3的大小可限制通過HG413R3使用100歐可變變阻器，方便調(diào)節(jié)。圖2-2紅外報警器接收部分原理圖紅外報警器接收部分如圖5-2所示。這里RL是光電二極管2CU的偏置電路，RC是交流耦合電路，A1構(gòu)成電壓跟隨器。A2A3D3和R7C3組2CUA1A2A3