成像光谱技术导论 2
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仪器分析习题作业第一章绪论需要特殊的仪器设备;仪器分精心整理析需要特殊的仪器设备;(3)化学分析只(4)化学分析灵精心整理敏度低、选择性差,但测量准确度高,适合于常量组分分析;超痕量组精心整理分的分析。
2、共同点:都是进行组分测量分精心整理析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。
1-7采用仪器分析进行定量分析为神魔要进行校正?精心整理因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓及样品基体等对测量的影响,精心整理必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关各部件的主要作用为光源:提精心整理供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态;精心整理精心整理精心整理信号。
精心整理信号处理精心整理精心整理精心整理精心整理2-2:单色器组成?作用是?光分解为平行光;精心整理单色元件:将复合光色散为单色光(即将光按波长排列)2-7光栅宽度5.0mm,每毫米刻线数720条,该光栅第一级光谱分辨率多少?精心整理因为对于一级光谱(n=1)而言,光栅的分辨率为:离为:dλ=精心整理==0.28cm-13-6(注意内标与内标法的概念区别)精心整理解:在进行内标法定量分析时,在待样品中加入或基体中消除试样的组成、形态及测量精心整理条件如光源的变化等对测量结果的影响,提高分析结果的稳液体试样都在引入ICP 光源精心整理前必须转化为气态或气溶胶状态。
因此试样引入ICP 光源的第8 章分子发光分析法8-1解释下列名词精心整理(1)单重态:体系中两个电子以不同的自旋方向处于相同或中,从较高振动能级到较低振精心整理动能级的非辐射跃迁过程。
(5)荧光猝灭:某种给定荧光精心整理(6)荧光量子产率:荧光体所发射的荧光的光子数与所吸收精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理8-2磷光与荧光在发射特性上差别与原因?前都将通过振动驰豫、内转化精心整理等非辐射驰豫过程回到第一电子激发单重态的最低振动能级导致荧光减弱,但却使磷光增精心整理强。
仪器分析复习题参考答案《仪器分析》复习题第⼀章绪论⼀、仪器分析⽅法的分类(四⼤类)(⼀)光学分析法(spectroscopic analysis)以物质的光学性质(吸收,发射,散射,衍射)为基础的仪器分析⽅法。
包括原⼦吸收光谱法、原⼦发射光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、核磁共振波谱法等。
(⼆)电分析(electrical analysis):电流分析,电位分析,电导分析,电重量分析,库仑法,伏安法。
(三)⾊谱分析(chromatography analysis) :⽓相⾊谱法,液相⾊谱法(四)其它仪器分析⽅法(other analysis):1. 质谱法2. 热分析法包括热重法、差热分析法、⽰差扫描量热法等。
3. 电⼦显微镜,超速离⼼机,放射性技术等。
⼆、定量分析⽅法的评价指标灵敏度:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为⽅法的灵敏度,⽤S表⽰。
精密度:是指使⽤同⼀⽅法,对同⼀试样进⾏多次测定所得测定结果的⼀致程度。
精密度⽤测定结果的标准偏差 s或相对标准偏差(s r )量度。
准确度: 试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度。
检出限:某⼀分析⽅法可以检出被测物质的最⼩浓度或最⼩质量,称为该⽅法对该物质的检出限。
以浓度表⽰的称为相对检出限,以质量表⽰的称为绝对检出限。
第⼆章光谱分析导论⼀、光谱区中紫外、可见、红外对应的波长范围?紫外:200-380nm 可见:380-780nm 近红外:780-2500nm 中红外:2.5-50µm 远红外:50-300µm ⼆、原⼦光谱和分⼦光谱的⽐较。
原⼦光谱的特征:电⼦能级间的跃迁,属电⼦光谱,线状光谱。
分⼦形成带状光谱的原因能量离散,导致谱线宽度扩展测不准原理、相对论效应导致谱线宽度扩展。
再加上能级之间的能量间距⾮常⼩,导致跃迁所产⽣的谱线⾮常多,间距⾮常⼩,易于重叠。
原⼦光谱:原⼦基态与激发态能量差△E=1-20eV,与紫外-可见光的光⼦能量相适应,特征是线状光谱相邻电⼦能级间的能量差△Ee=1-20eV,与紫外-可见光的光⼦能量相适应,特征是线状光谱分⼦光谱:相邻振动能级间的能量差△Ev=0.05-1eV,与中红外区的光⼦能量相适应,特征是带状光谱相邻转动能级间的能量差△Er<0.05eV, 与远红外区的光⼦能量相适应,特征是带状光谱三、 1. 物质吸收光的过程⽆辐射退激共振发射荧光磷光2. 物质散射光的过程瑞利散射斯托克斯散射反斯托克斯散射四、荧光与磷光产⽣的量⼦解释及其区别?荧光:激发分⼦与其它分⼦相碰,⼀部分能量转化为热能后,下降到第⼀激发态的最低振动能级,然后再回到基态的其它振动能级并发射光⼦的发射光称荧光。
部分一紫外光谱法与红外光谱法摘要:光谱法是基于物质与辐射能作用时,测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法,紫外光谱法(UV),红外光谱法(IR)都是属于光谱法。
一、原理不同1、紫外光谱(UV)分子中价电子经紫外光照射时,电子从低能级跃迁到高能级,此时电子就吸收了相应波长的光,这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。
紫外光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中100-200nm 为远紫外区,200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。
2、红外光谱法(IR)分子与红外辐射的作用,使分子产生振动和转动能级的跃迁所得到得吸收光谱,属于分子光谱与振转光谱范畴。
利用样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称之红外光谱法。
红外光区的波长范围是0.76—500 μm,近红外0.76—2.5μm中红外2.5—25μm远红外波长25—500μm 。
二、仪器对比三、分析目的1、紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大,能引起分子外层电子的能级跃迁。
电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁,但因后者能级差小,常被紫外曲线所淹没。
除某些化合物蒸气(如苯等)的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外,一般不显现。
因此,紫外吸收光谱属电子光谱。
光谱简单。
2、中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起,红外线的波长比紫外线长,光子能量比紫外线小得多,只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁,因而中红外光谱是振动—转动光谱,光谱复杂。
3、紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析,不适用于饱和有机化合物。
红外吸收光谱法不受此限,在中红外区,能测得所有有机化合物的特征红外光谱,用于定性分析及结构研究,而且其特征性远远高于紫外吸收光谱,除此之外,红外光谱还可以用于某些无机物的研究4、红外光谱的特征性比紫外光谱强。
2原子发射光谱法Atomic Emission Spectrometry,AES2.1 光谱法导论2.2 原子发射光谱法的基本原理2.3 等离子体发射光谱仪2.4 定性、定量分析方法2.2.1 概述2.2.2 原子发射光谱的产生2.2.3 谱线强度2.2.4谱线自吸与自蚀2.3.1 概述2.3.2 ICP-AES 结构流程2.3.3 ICP 光源2.3.4全谱直读等离子体发射光谱仪2.4.1 光谱定性分析2.4.2 光谱定量分析2.4.3原子发射光谱法的特点与应用2.1.1 电磁辐射的基本性质2.1.2 光谱法的分类2.1.3光谱法仪器2.1 光谱法导论n光谱法:根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用建立起来的一类分析方法。
2.1.1 电磁辐射的基本性质电磁辐射具有波动性和粒子性。
n波动性(传播):λ•ν= c波数σ= 1/λ,表示1cm内波的数目n粒子性(发射和吸收):E= h•ν= h•c/λ光电效应,黑体辐射的能量分布电磁波谱书P9 表2-12.1.2 光谱法的分类2.1.3 光谱法仪器Ø光源Ø波长选择器Ø试样池Ø检测器Ø读出器件n光源n波长选择器单色器(1)入射狭缝——限制杂散光进入单色器(2)准直镜——将入射光束变为平行光束(3)色散元件——将复合光分解为单色光。
常用棱镜和光栅(4)物镜——将来自色散元件的平行光聚焦(5)出射狭缝——限制通带宽带,并将欲测波长的光引出单色器光栅棱镜n光栅和棱镜分光产生光谱的区别光栅光谱是均匀排列的棱镜光谱是非均匀排列的n光栅光谱是级次光谱,有谱级重叠现象n光栅适用的波长范围较棱镜宽光栅的光学特性:n 色散率——指把不同波长分散开的能力,可用角色散率和线色散率表征。
n 分辨能力——采用大块光栅,以增加刻线总数,提高分辨率。
n 闪耀特性——使衍射辐射强度集中在所需波长范围内。
狭缝宽度(S ):W= Δλeff = 1/2(λ2-λ1)光谱通带:单色器从给定光源辐射中分离出的在某个标称波长或频率处的辐射范围。
仪器分析-光谱试题及答案第一章、绪论一、选择题1、利用两相间分配的分析方法是(D)A、光学分析法B、电化学分析法C、热分析法D、色谱分析法3、下列哪种分析方法是以散射光谱为基础的?(D)A、原子发射光谱B、某荧光光谱法C、原子吸收光谱D、拉曼光谱法4、下列分析方法中,哪一个不属于电化学分析法?(D)A、电导分析法B、极谱法C、色谱法D、伏安法5、仪器分析与化学分析比较,其灵敏度一般(A)A、比化学分析高B、比化学分析低C、相差不大D、不能判断6、仪器分析与化学分析比较,其准确度一般(B)A、比化学分析高B、比化学分析低C、相差不大D、不能判断7、仪器分析法与化学分析法比较,其优点是(ACDE)A、灵敏度高B、准确度高C、速度快D、易自动化E、选择性高8、下列分析方法中,属于光学分析法的是(AB)A、发射光谱法B、分光光度法C、电位分析法D、气相色谱法E、极谱法9、对某种物质进行分析,选择分析法时应考虑的因素有(ABCDE)A、分析结果要求的准确度B、分析结果要求的精确度C、具有的设备条件D、成本核算E、工作人员工作经验10、仪器分析的发展趋势是(ABCDE)A、仪器结构的改善B、计算机化C、多机连用D、新仪器分析法E、自动化二、填空题1、仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。
2、仪器分析具有简便、快捷、灵敏,易于实现自动操作等特点。
3、测量物质试液的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析法。
4、属于电化学分析法的有电导分析法、电位分析法、极谱、电解、库伦分析法。
5、光学分析法是一类重要的仪器分析法。
它主要根据物质发射和吸收电磁波以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析。
三、名词解释1、化学分析是基于化学反应和它的计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
2、仪器分析是基于测量某些物质的物理性质或物理化学性质、参数及其变化来确定被测物质组成与含量的一类分析方法。
四、简答题1、定量分析方法的评定指标有哪些?答:精密度、准确度、检出限、灵敏度、标准曲线的线性范围等指标。
第一章 习 题1.127I 35Cl 的转动常数是0.1142 cm -1,计算ICl 的键长。
2. 12C 16O 2的转动常数是0.39021 cm -1。
计算分子的键长。
3. 已知14N 16O 的键长是115 pm 。
计算该分子23←=J 跃迁的纯转动光谱的频率。
4. 计算12C 16O 分子12←=J 纯转动跃迁的频率。
已知分子的键长是112.81 pm 。
5. 已知35Cl 19F 转动常数是1.033 cm -1,计算分子的转动惯量和键长。
6. 下列那些分子有纯转动光谱?H 2、HCl 、CH 4、CH 3Cl 。
7. 下列那些分子有红外吸收光谱?O 2、CCl 3-CCl 3、HF 、CO 2。
8.35Cl 2的振动基频是564.9 cm -1,计算分子化学键的力常数。
9. 79Br 81Br 振动基频是323.2 cm -1。
计算分子化学键的力常数。
10. 拉曼光谱的入射频率是20487 cm -1,计算O 2分子02←=J 的Stokes 线的波数。
11. 拉曼光谱的入射频率是20623 cm -1,计算N 2分子24←=J 的Stokes 线的波数。
12. 实验测定得到H 2和D 2在入射波长为488.0 nm 的激光照射下的大拉曼位移分别是612.1 nm 和571.4 nm 。
计算他们的力常数并说明力常数变化不大的原因。
13. 对下列点群,写出给定直积表示的特征标,并约化成不可约表示的直和:(1) C 2h 点群:g u B A ⊗(2) C 4v 点群:E B A ⊗⊗2214. 求积分⎰ΓΓτψψd F j i ˆ不等于零时,F ˆ应该属于那些不可约表示? (1)D 3点群:2A i =Γ,E j =Γ (2) C 2v 点群:2A i =Γ,2B j =Γ15. 画出乙炔分子所有可能的简正振动方式,并指出哪些是有红外活性的,哪些没有?16. 写出下列分子的基态和第一激发态的电子谱项,并根据选律判断,哪些跃迁是允许的,哪些是禁阻的?(1)H 2;(2)LiH ;(3)N 217. HCl 分子的光谱学解离能e D =5.33eV ,7.2989~=νcm -1,νχ~e=52.05 cm -1。
光学方面的书籍光学方面的书籍2009年09月29日星期二09:08《光学零件工艺手册(上)》《光学零件工艺手册(中)》《光学零件工艺手册(下)》《光学非球面检验》《光学生产工艺》《光学非球面的设计、加工与检验》《光学零件制造冷加工部分》《光学检定调整仪器设计基本原理》《光学冷加工工艺手册》《近代光学制造技术》《光学机械仪器设计与计算《光学零件装配与校正》《光学测量与仪器》《光学元件技术要求》《光学系统的研究与检验》《光学计量仪器设计下册》《光学仪器制造(译文集)》《光学仪器装校工艺学(上)》《光学原理》《光学仪器装校工艺学(下)》《光学仪器设计手册上册》《光学计量仪器设计(上)》《光学仪器设计手册下册》《光学计量仪器设计(下)》《光学零件工艺学》《光学零件制造(特种加工部分)》《光学设计与微型计算机》《光学零件加工技术》《透镜设计技巧》《光学传递函数》《工程光学》《高等学校教学光学上\下册》《光学设计》《光学设计理论(第二版)》《光学工具法安装技术》《光学化工辅料》《光学测量与象质评价》《光学技术手册下册》《计量光栅技术》《衍射光栅》《光学I》《光学Ⅱ》《激光度量学》《光学车间检验》《光电成像原理》《高功率激光加工及其应用》《光盘存储技术及其应用》《光学系统的研究与检验》《光学仪器装配与校正》《光学零件的公差计算》《光学塑料及其应用》《光学零件制造(特种加工部分)》《光学仪器构造原理》《光全息手册》《光学信息处理》《工程光学讲义和练习(纲要)》《光学纤维基础》《半导体导波光学器件理论及技术》《傅里叶光学导论》《光全息学》《光学传递函数数学基础》《光学传递函数及其数理基础》《傅里叶光学教程》《傅里叶光学(基本概念和习题)》《汉英光电技术词汇》《概率与统计在光学研究中的应用》《光学像的形成和处理》《波动光学》《光的相干性》《辐射度学和光度学》《X射线衍射分析》《对称光学系统的象差》《强光光学及其应用》《棱镜调整(原理和图表)》《干涉与衍射》《光散射技术》《非线性光学》《非线性与量子光》《非线性光学原理上册》《非线性光学原理(下册)》《光学全息》《光学数据处理-应用》《信息光学基础实验》《应用光学》《光学(上册)》《光学(下册)》《光电统计理论与技术》《光学手册》光学设计》《固体中的光散射》《光学混沌》《光波在大气中的传输与成像》《光学信息处理》《北京大学现代光学教程激光物理学》《应用光学》《实用光学设计方法与现代光学系统》《电动力学(第二版)》《电磁场有限单元法》《傅里叶变换及其物理应用》《变折射率介质的物理基础》《半导体物理学第四版》《半导体光学性质》《固体物理学》《薄膜光学--理论与实践》《光学薄膜原理》《光学理论与实践》《光学工程原理》《光学系统理论》《现代光学设计方法》《光学设计文集》《反射棱镜》《棱镜调整》《高等光学习题集》《衍射光栅》《光波衍射与变换光学》《光学上册、下册》《信息光盘》《信息光学基础》《数字光盘存储技术》《C语言成像与光线追踪程序设计》《磁光存储技术原理》《电子和离子光学原理及象差导论》《数字光盘和光存储材料》《光盘存储系统设计原理》《光学理论与实践》《红外大气传输的研究》《现代光学实验》《光学信号处理、计算和神经网络》《小波分析与应用实例》《优化计算方法常用程序汇编》《数字信号处理程序库》《近代数字信号处理通用程序》《数学物理方程及特殊函数》《数学物理方程及其数值解法》《光学像的形成和处理》《光学仪器理论第一卷、第二卷》《工程光度学与辐射度学》《概率与统计在光学研究中的应用《科学名著文库论光》《随机介质中波的传播和散射》《显微镜的光学设计与计算》《水准仪与经纬仪的使用及工程测量》《透镜设计基础》《光学元件技术要求》《激光光电仪器设计基础》《薄膜技术》《矩阵光学》《光电装置(理论与计算基础)》《波动光学》《位相共轭及其应用》《光学信息论》《工程光学》《工程光学系统设计》《工程光度学与辐射度学》《工程光学原理》《光谱仪器设计》《信息光电子学基础》《光电技术》《热成象系统》《红外光学系统设计》《红外光学系统》《光学试验原理与方法》《激光技术》《激光原理》《激光实验方法》《光波导原理》《集成光学》《集成光学-理论和技术》《显示技术和显示器件》《光电装置(理论与计算基础)》《2000年的光学》《用Maple和MATLAB解决科学计算》《半导体光学性质》《北京大学现代光学丛书激光实验》《变焦距系统》《变像管高速摄影》《变折射率介质的物理基础》《薄膜》《光学补偿高速摄影》《薄膜光学--理论与实践》《导波光学实验》《电影光学》《光全息学及其应用》《电影摄影物镜光学设计组》《二元光学》《高等光学》《傅里叶光学(基本概念和习题)》《新型光学材料》《高速摄影技术》《高速摄影学》《高速摄影总论与间歇式高速摄影》《固体薄膜的光学性质》《光电惯性技术》《光电统计理论与技术》《光电子成像器件原理》《光辐射探测技术》《光散射技术》《光学像的形成和处理》《光纤系统--工艺、设计与应用》《光学薄膜技术》《光学薄膜原理》《光学混沌》《光学中的固体薄膜》《光折变非线性光学》《国外摄影译丛滤色镜原理与应用》《激光材料》《激光工艺与微电子技术》《集成光学》《激光全息技术及其工业应用》《几何光学实验》《几何光学造象的理论基础》《光电精密仪器设计》《晶体中的光波激光的传播与控制》《强激光的传输与控制》《光电信息处理系统》《散斑统计光学基础》《随机介质中波的传播和散射》《物理光学理论与习题》《物理实验丛书几何光学实验》《现代光学显微镜》《现代几何光学》《应用薄膜光学》《应用光学》《应用光学》《应用光学例题与习题集》《中国光学史》《用于辐射分离的光学滤光片》《转镜式高速摄影》《工程科学中的数值方法及算例》《有限元法概论》《C语言数值算法程序大全(第二版)》《小波分析与应用实例》《蒙特卡罗方法》《光谱仪器设计》《现代光谱学技术》《光谱仪器原理》(学系统外形尺寸计算》《实验室光学仪器》《光学计量仪器设计上册》《光学经纬仪》《光学系统成象质量及检验文集》《光学补偿高速摄影》《转镜式高速摄影》《变像管高速摄影》《激光多普勒测速技术的原理和实践》《光电检测原理及应用上册》《光电检测原理及应用中册》《三维成象技术》《液雾及颗粒的激光测量原理》《光谱仪器》《激光全息技术及其工业应用》《技术光学》《超短光脉冲皮秒技术及应用》《近代量子光学导论》《激光加工技术》《光盘存储器》《激光在医学和生物学中的应用》《激光技术》《液晶物理学》《全息学原理》《双频激光干涉仪》《全息显示技术》《全息照相术的原理及实验》《光电子学中的波和场》《现代国防高科技丛书夜视技术》《电影摄影物镜光学设计》《光电技术实用电路精选》《激光安全手册》《导波光学传感器:原理与技术》《光学制导技术》《非线性光学频率变换及激光调谐技术》《热成像》《光学测理》《红外光学系统设计》《新型光学材料》《红外测距仪原理及检测》《现代通信译丛光波导理论》《红外光学工程》《光度测量技术及仪器》《光的偏振及其应用》《信息光学》《激光器件与技术》《激光器件原理与设计》《激光物理学》《光学原理及发展》《激光测量系统》《强激光的传输与控制》《激光器设计基础》《激光斑纹及有关现象》《激光测量学》《激光原理》《近代光学丛书激光物理学》《信息光学基础》《数据图像压缩编码》《应用光学》《近代成象技术与图象处理》《现代光电测试技术》《介质光波导器件原理》《集成光学三十年》《光学自动设计程序汇编》《激光光谱学基本概念和仪器手段》《现代几何光学》《梯度折射率光学》《新光学系统的计算机设计》《拦光光学导论--高等矩陈表述》《几何光学实验》《衍射--光学中的相干性》《偏振光》《物理光学》《物理光学实验》《物理光学习题集》《全息光学设计》《实验物理学丛书成像光学》《应用光学例题与习题集》《统计光学》《近代光学信息处理》《现代光学》《激光光谱学原理与技术》《应用薄膜光学》《矩阵光学导论》《矩阵光学》《色度学》《量子力学图解》《量子力学》《全息纪录材料》《原子物理学》《薄膜光学--理论与实践》《光学工程学》《显示技术》《应用光学》《几何光学和光学设计》《应用光学_李士贤》《光学设计理论基础第二版》《激光瞬态干涉度量学》《光学系统自动设计中的数值方法》《干涉仪的理论基础及应用》《透镜设计基础》《应用光学理论概要·例题详解·习题汇编·考研试题》《光学原理-光的传播、干涉和衍射的电磁理论(上册)》《光学原理-光的传播、干涉和衍射的电磁理论(下册)》《物理学基础知识丛书从波动光学到信息光学》《激光束与材料相互作用的物理原理及应用》《激光光学-激光束的传输变换和光束质量控制》《实用遥感图象光学处理方法相关掩模技术及其应用》《全息照相在精密测量中的应用(译文集)》《中国国家标准几何光学常用术语、符号GB1224-76》《第三届全国高速摄影与光子学会议论文选集》《光学--关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文》《全国光学设计技术交流会资料光学设计文集》《第二届全国高速摄影与光子学会议论文选集》《反射棱镜共轭理论-光学仪器的调整与稳象》《计算数学丛书曲线曲面的数值表示和逼近》《第三届全国高速摄影与光子学会议论文选集》《第二届全国高速摄影与光子学会议论文选集》《光的传播、干涉和衍射的电磁理论上、下册》光学加工《近代光学制造技术》《光学零件制造(冷加工部分)》《光学零件制造(特种加工部分)》《光学生产工艺》《光学零件的公差计算》《光学零件工艺学》《光学零件加工技术》《光学玻璃工艺学》《光学零件的特种加工》《光学零件工艺手册(上册)》《光学零件工艺手册(下册)》《光学零件工艺手册(中册)》《光学非球面的设计、加工与检验》《晶体光学》《薄膜科学与技术手册上册》《薄膜科学与技术手册下册》《薄膜光学--理论与实践》《光学薄膜原理》《光学元件技术要求》《光学手册》《矩阵光学》《光学玻璃》,《光学玻璃汇编》《玻璃丛译》《光学塑料及其应用》《薄膜物理》《薄膜物理学,膜工艺--组件和装置设计基础》《薄膜》《薄膜的基本技术》《应用薄膜光学》《精密光学元件(镜头)技术之理论与实务》《薄膜》《薄膜技术》《固体薄膜的光学性质》《光学薄膜技术》《光学中的固体薄膜》《应用薄膜光学》《光学零件镀透光膜》《光学中的固体薄膜》《玻璃镀膜,薄膜光学--理论与实践》《薄膜技术基础》《光学薄膜》《光学薄膜技术》《光学薄膜原理》《光学中的固体溥膜》《溥膜材料与技术上下》《光学工具法安装技术》《光学仪器装配与校正》《光学仪器装校工艺学(上册)》《光学仪器装校工艺学(下册)》《光学干涉图的处理与判读》《光学测量与象质鉴定》《光学测量与仪器》《光学车间检验》《光学非球面检验》《光学测试技术》,光学设计《光学(上册)》《光学(下册)》《光学非球面的设计、加工与检验》《光学零件的公差计算》《光学设计_徐金镛》《光学设计_袁旭沧》《光学设计文集》《光学手册》《光学系统成象质量评价及检验文集》《光学系统的研究与检验》《光学系统外形尺寸计算》《光学系统自动设计中的数值方法》《光学像的形成和处理》《光学制导技术》《光学自动设计程序汇编》《技术光学》《实用光学设计方法与现代光学系统》《透镜设计基础》《现代光电测试技术》《现代光学设计方法》《现代光学实验》《现代光源基础》《新光学系统的计算机设计》《新型光学材料》《应用光学_高凤武》《应用光学_胡玉禧》《应用光学_李士贤》《应用光学_喻焘》《2000年的光学》《激光技术》《二元光学》《变焦距系统》《光电技术》《光纤系统--工艺、设计与应用》《光学设计》《光学设计理论基础(第二版)》《光学设计与微型计算机》《光学仪器材料手册》《透镜设计技巧》《DH-704型电子技术》《应用光学》《光学》《光学技术基础》《几何光学和光学设计》《分光光度计》《光学镜头手册》《光学玻璃与激光玻璃开发》《固体激光技术》《电子器件》《电子材料与元件》《光学仪器设计手册上册(光学设计与光学测量)》《光学仪器设计手册下册(光学仪器结构设计)》《红外光学系统设计》《几何光学造象的理论基础》《全国光学设计技术交流会资料光学设计文集》《应用光学--理论概要·例题详解·习题汇编·考研试题》2009年10月02日星期五09:23|看得头晕!高中时觉得物理挺简单,大学时突然发现怎么那么麻烦!尤其是实验,貌似很难成功,晕呀!幸好我们只学一年基础的!。
浅谈高光谱技术摘要:高光谱分辨率遥感是20世纪80年代兴起的新型对地观测技术,与传统遥感相比,高光谱遥感具有更为广泛的应用前景。
文中概述了高光谱遥感的特点、发展过程、发展程度及目前几种典型的成像光谱仪数据特点。
关键词:高光谱技术成像光谱仪信息提取前言:高光谱技术处在国际遥感科技发展的前沿,高光谱遥感技术以其光谱分辨率高、光谱划分精细、波段多、信息量丰富等独特性能仪应用于不同领域,有巨大的应用潜力与前景。
本文主要利用成像光谱仪获取的高光谱数据。
充分利用像素的光谱特性,针对产品的高光谱数据立方体对象,分类归为纯净光谱,另类光谱和混合光谱,有效区分各类型,进而可以分析产品的区域差异,用于技艺识别和文物保护。
一、高光谱技术的概念及特点所谓高光谱遥感技术,即高光谱分辨率遥感,指利用很多很窄的电磁波波段(通常<10nm)从感兴趣的物体获取有关数据;与之相对的则是传统的宽光谱遥感,通常>100nm,且波段并不连续。
高光谱图像是由成像光谱仪获取的,成像光谱仪为每个像元提供数十至数百个窄波段光谱信息,产生一条完整而连续的光谱曲线。
它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱中能被探测。
同其它传统遥感相比,高光谱遥感具有以下特点:⑴ 波段多。
成像光谱仪在可见光和近红外光谱区内有数十甚至数百个波段。
(2)光谱分辨率高。
成像光谱仪采样的间隔小,一般为10nm左右。
精细的光谱分辨率反映了地物光谱的细微特征。
(3)数据量大。
随着波段数的增加,数据量呈指数增加。
(4)信息冗余增加。
由于相邻波段的相关性高,信息冗余度增加。
二、高光谱技术的发展随着成像光谱仪技术的快速发展,高光谱遥感数据处理技术发展也取得了突破性的进展。
高光谱遥感波段数众多,致使其数据量也呈指数增加,海量的数据给研究人员的分析和应用带来不便。
人们通过大量的科研实践,发展了新的数据处理方法来适应成像光谱数据做定量分析。
(一)基于纯像元的分析方法①基于光谱特征的分析方法。
《仪器分析》作业参考答案第2章 光谱分析法导论2-1 光谱仪一般由几部分组成?它们的作用分别是什么? 参考答案:(1)稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发,产生光谱; (2)试样引入系统(3)波长选择系统(单色器、滤光片)—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带; (4)检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号; (5)信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。
2-2 单色器由几部分组成,它们的作用分别是什么? 参考答案:(1)入射狭缝—限制杂散光进入;(2)准直装置—使光束成平行光线传播,常采用透镜或反射镜; (3)色散装置—将复合光分解为单色光;(4)聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像; (5)出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。
2-5 对下列单位进行换算:(1)150pm Z 射线的波数(cm -1) (2)Li 的670.7nm 谱线的频率(Hz )(3)3300 cm -1波数对应的波长(nm ) (4)Na 的588.995nm 谱线相应的能量(eV ) 参考答案:(1)171101067.61015011---⨯=⨯==cm cm λσ (2))(1047.4)(107.670100.314710Hz Hz c⨯=⨯⨯==-λν (3))(3030)(1003.3)(3300114nm cm cm =⨯===-νλ (4))(1.2)(10602.110995.588100.310625.6199834eV eV ch E =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---λ 2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量(eV )范围各是多少?(1)原子内层电子跃迁; (4)分子振动能级跃迁; (2)原子外层电子跃迁; (5)分子转动能级跃迁; (3)分子的电子跃迁 参考答案跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10-1 ~ 10nm 1.26×106 ~1.2×102原子外层电子跃迁 200 ~ 750nm 6~1.7 分子的电子跃迁 200 ~ 750nm 6~1.7 分子振动能级跃迁 0.75 ~ 50μm 1.7~0.02 分子转动能级跃迁50 ~ 1000μm2×10-2~4×10-7第10章 吸光光度法(上册)2、某试液用2cm 吸收池测量时,T=60%。
第二章光学分析法导论1. 已知1电子伏特=1. 602×10-19J,试计算下列辐射波长的频率(以兆赫为单位),波数(以cm-1为单位)及每个光子的能量(以电子伏特为单位):(1)波长为900pm的单色X射线;(2)589.0nm的钠D线;(3)12.6µm的红外吸收峰;(4)波长为200cm的微波辐射。
解:已知1eV=1.602×10-19J, h=6.626×10-34J·s, c=3.0×108m·s-1①λ=900pm的X射线Hz,即3.333×1011MHzcm-1J用eV表示,则eV②589.0nm的钠D线Hz,即5.093×108MHzcm-1J用eV表示,则eV③12.6µm的红外吸收峰Hz,即2.381×107MHzcm-1J用eV表示,则eV④波长为200cm的微波辐射Hz,即1.50×102MHzcm-1J用eV表示,则eV2. 一个体系包含三个能级,如果这三个能级的统计权重相同,体系在300K温度下达到平衡时,试计算在各能级上的相对分布(N i/N).能级的相对能量如下。
(1) 0eV,0.001eV,0.02eV;(2) 0eV,0.01eV,0.2eV;(3) 0eV,0.1eV, 2eV。
解:已知T=300K, k=1.380×10-23J·K-1=8.614×10-5eV·K-1,kT=8.614×10-5×300=0.0258eV①E0=0eV, E1=0.001eV, E2=0.02eV②E0=0eV, E1=0.01eV, E2=0.2eV③E0=0eV, E1=01eV, E2=2eV3. 简述下列术语的含义电磁辐射电磁波谱发射光谱吸收光谱荧光光谱原子光谱分子光谱自发发射受激发射受激吸收电致发光光致发光化学发光热发光电磁辐射――电磁辐射是一种以巨大速度通过空间传播的光量子流,它即有波动性,又具有粒子性.电磁波谱――将电磁辐射按波长顺序排列,便得到电子波谱.电子波谱无确定的上下限,实际上它包括了波长或能量的无限范围.发射光谱――原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时,往往会发射电磁辐射,这样产生的光谱为发射光谱.吸收光谱――物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱.荧光光谱――在某些情形下,激发态原子或分子可能先通过无辐射跃迁过渡到较低激发态,然后再以辐射跃迁的形式过渡到基态,或者直接以辐射跃迁的形式过渡到基态。
成像光谱技术导论 第一章 引言 1.1 成像光谱技术的基本原理 1.1.1 成像光谱仪的物理基础 一、 电磁波谱 二、辐射学相关术语 三、 辐射学基本知识 四、大气传输 五、 地物光谱特征 1.1.2成像光谱技术的实现原理和分类 一、摇扫式成像光谱仪 二、推帚式成像光谱仪 三、不同分光类型的成像光谱仪 1.2.1 棱镜分光 1.2.2 光栅分光 1.2.3 傅立叶变换分光 1.2.4 滤光片式 1.2.5 声光调制器分光 1.3 成像光谱技术的发展
错误!未找到引用源。 第2章:成像光谱技术中的光电传感器
2.1 光电传感器基本原理 2.1.1光电导传感器 一、本征型光电导传感器基本理论 二、非本征光电导传感器工作原理 三、自由载流子光电导传感器 2.1.2 光伏型传感器 2.1.3光电发射传感器 2.2 硅传感器 2.2.1 CCD的物理基础 2.2.2 硅线列传感器 2.2.3 硅CCD面阵传感器 一、行间转移型CCD传感器 二、帧转移型CCD传感器 三、两种面阵结构的比较 2.3 InSb 传感器 2.3.1 InSb传感器简介 2.3.2 InSb探测器阵列的制备和性能 2.3.3 InSb直接混成式焦平面阵列器件的工作原理及研制 2.3.4 InSb探测器性能 2.3.5 InSb大型焦平面列阵器件技术 2.4 HgCdTe 传感器 2.4.1 HgCdTe 传感器简介 2.4.2 HgCdTe物理特性 2.4.3 HgCdTe探测器结构 2.4.4 HgCdTe探测器性能 2.4.5 HgCdTe 传感器的未来发展 2.5 InGaAs 传感器 2.5.1 InGaAs 传感器简介 2.5.2 InGaAs物理特性 2.5.3 InGaAs探测器结构 2.5.4 InGaAs /PIN光电探测器性能 2.5.5 InGaAs光电探测器现状与发展趋势
错误!未找到引用源。 第3章 成像光谱仪的成像系统和分光系统的设计 3.1 成像光谱仪的成像方式 3.1.1 扫描成像方式 3.1.2 推帚成像方式 3.1.3 成像光谱仪成像方式的特点 3.2 望远成像系统 3.2.1 光机扫描部件 3.2.2 反射式成像系统 3.2.3 折射式成像系统 3.2.4 折-反射式成像系统 3.2 分光方式 3.3 成像光谱仪的宽视场实现方法 3.4成像光谱仪的像质分析 3.4.1 斯特列尔(strehl)判断 3.4.2 瑞利判断 3.4.3 分辨率
错误!未找到引用源。 第4章 成像光谱技术的电子学设计 4.1 探测器与信号处理技术(王跃明*) 4.1.1光机扫描型成像光谱仪信号处理技术 4.1.1.1光导型探测器前置放大器 4.1.1.2光伏型探测器前置放大器 4.1.2推帚式成像光谱仪信号处理技术 4.1.2.1 CCD探测器信号与噪声模型 4.1.2.2 CCD探测器驱动电路 4.1.2.3焦平面信号读出电路 4.1.2.4焦平面探测器驱动与噪声分析 4.2数据采集系统(徐卫明) 4.2.1信号调理与模数转换 4.2.2数据传输与记录 4.2.3数据显示与监控
第5章 成像光谱的定量化技术(徐卫明) 5.1 成像光谱仪的光谱定标技术 5.1.1实验室光谱定标技术 5.1.1.1波长扫描法 5.1.1.2特征光谱定标 5.2成像光谱仪的辐射定标技术 5.2.1实验室辐射定标技术 5.2.2实时辐射校正技术 5.2.2.1机上实时辐射校正 5.2.2.2地面实时辐射校正 5.3成像光谱仪的影像定位技术 5.3.1成像光谱仪影像定位技术概述 5.3.2稳像技术 5.3.2.1光学稳像 5.3.2.2平台稳像 5.3.2.3电子稳像 5.3.3姿态位置参数获取技术 5.3.3.1 GPS/IMU组合系统原理 5.3.3.2 GPS/IMU系统在成像光谱仪中的应用技术 5.3.4基于POS的几何校正 5.3.4.1基本原理 5.3.4.2直接法几何纠正 5.3.4.3间接法几何纠正 5.3.4.4外方位元素的计算 错误!未找到引用源。
第6章 成像光谱仪的系统测试和评价技术 6.1系统评价分类 6.1.1主观和客观评价方法 6.1.2基于视觉特征的评价方法 6.1.3静态评价和动态评价 6.1.4图像的几何质量和辐射质量 6.1.5系统质量评价参数分类 6.2基于仪器参数测量的评价方法 6.2.1光谱分辨率的评价 6.2.2空间分辨率的评价 6.2.3辐射灵敏度的评价 6.2.4其他评价参数 6.3基于图像光谱信息特征的评价方法 6.3.1图像信噪比 6.3.2光谱偏差指数 6.3.3光谱微分 6.3.4光谱反射率 6.3.5基于欧氏距离测度函数的方法 6.3.6光谱角度填图 6.3.7几何位置特征检验 错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。
第7章 成像光谱仪的系统设计 7.1 成像光谱仪系统分析 7.1.1系统的探测灵敏度设计分析 7.1.2 系统的MTF设计分析 7.1.3 系统的光谱分辨率设计分析 7.2 星载成像光谱仪的设计(刘银年*) 7.2.1 卫星轨道 7.2.2 系统总体指标设计 7.2.3系统总体方案设计 7.3 机载成像光谱仪的设计(于龙) 7.3.1 系统总体指标设计 7.3.2 系统总体方案设计 错误!未找到引用源。
第8章成像光谱技术的信息处理技术 8.1成像光谱信息的特点与数据格式 8.1.1成像光谱数据及其特点 8.1.2成像光谱仪的图像数据格式 8.2成像光谱信息的预处理 8.2.1成像光谱仪图像的辐射校正 8.2.1.1辐射校正的意义 8.2.1.2实验室辐射校正 8.2.1.3其他定标方式的应用 8.2.1.4机上定标 8.2.1.5定标场定标 8.2.2基于场景的图像均匀性校正 8.2.2.1基于平均统计的方法 8.2.2.2局部均值法 8.2.2.3平均-中值滤波-均衡的图像均衡方法 8.2.2.4基于高通滤波的均匀性校正方法 8.2.2.5自适应均匀性校正方法 8.2.3其他辐射缺陷的修正 8.3成像光谱仪图像的几何校正 8.4光谱反射率图像的生成 8.4.1大气订正的类型 8.4.2大气传输模型 8.4.2.1大气辐射校正简化理论 8.4.2.2影响大气订正精度的因素 8.4.2.3大气传输计算软件 8.4.3基于地面同步测量的校正方法 8.4.3.1理论基础 8.4.3.2特点与关键因素 8.5其他预处理内容 8.5.1双向反射校正 8.5.2散射光消除 8.5.3运动模糊的校正 8.6成像光谱数据的分级输出 8.7光谱信息的提取 8.8混合像元分解 8.9成像光谱的数据压缩 8.9.1高光谱图像的无损压缩 8.9.2高光谱图像的高保真压缩 错误!未找到引用源。
第9章 高光谱遥感应用领域 9.1 地质勘测 9.1.1 探矿 9.1.1.1 成像光谱技术在探矿方面的应用 9.1.1.2 成像光谱技术探矿试验 9.1.1.3 数据处理 9.1.2 地质识别 9.2 成成像光谱数据在土地动态监测中的应用 9.2.1像光谱技术的土地动态监测 9.2.2典型地物成像光谱特征模型的建立 9.2.3成像光谱技术在土地动态监测中的应用实例 9.2.3.1土地利用/覆被的遥感动态监测 9.2.3.2土地质量的遥感动态监测 9.3 考古应用 9.3.1 高光谱遥感考古技术方法 9.3.2 秦始皇陵区遥感考古发现与分析验证 9.3.2.1封土堆热异常区遥感探测 9.3.2.2西向墓道的发现 9.4 农林业和植被调查 9.4.1 高光谱遥感在精准农业中的应用 9.4.2 高光谱遥感在森林中的应用 9.4.2.1 森林生物物理参数提取 9.4.2.2叶面积指数估计 9.4.2.3森林树种的识别 9.4.2.4森林郁闭度信息提取 9.4.2.5森林生化参数提取 9.4.3 植被 9.4.3.1植被信息的提取 9.4.3.2植被长势监测和估产 9.4.3.3光能利用和蒸散 9.4.3.4植被初级生产力NPP与生物量 9.4.3.5其他方面 9.5 环境监测 9.5.1 水资源监测 9.5.1.1 赤潮 9.5.1.2 海冰监测 9.5.1.3溢油监测 9.5.1.4 湖泊叶绿素浓度和悬浮物浓度的监测 9.5.2 大气监测(以风云卫星为例) 9.5.3 荒漠化 9.3.2.1 荒漠化监测指标的信息提取 9.6 数字城市 9.7 成像光谱技术与其他技术集成的应用
第10章 典型成像光谱系统 3.1高光谱成像技术的国际发展现状 3.1.1机载高光谱成像技术 3.1.2星载式高光谱成像技术 3.2实用型系列化高光谱成像遥感系统简介和成果 3.2.1实用型模块化成像光谱仪(于龙) 3.2.2机载推帚式高光谱成像仪(PHI-I,II,III)(马艳华) 3.2.3机载高空间分辨力、高光谱分辨力多维集成遥感系统(徐卫明) 3.2.4星载推帚式高光谱成像仪工程样机(王跃明) 3.2.5中分辨率成像光谱仪 3.2.6成像光谱数据处理系统(马艳华)