红外物理特性及应用实验 波长范围在0.75~1000 微米的电磁波称为红外波，对红外频谱的研究历来是基础研究的重要组成部分。对原子与分子的红外光谱研究，帮助我们洞察它们的电子，振动，旋转的能级结构，并成为材料分析的重要工具。对红外材料的性质，如吸收、发射、反射率、折射率、电光系数等参数的研究，为它们在各个领域的应用研究奠定了基础。 【实验目的】 1、 了解红外通信的原理及基本特性。 2、 了解部分材料的红外特性。 3、 了解红外发射管的伏安特性，电光转换特性。 4、 了解红外发射管的角度特性。 5、 了解红外接收管的伏安特性。 【实验原理】 1、红外通信 在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8 兆赫兹的带宽。载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。能够用作无线 电通信的频率资 源 非 常有 限 ，国 际 国 内 都 对通信频率进行统 一规 划 和 管理，仍 难 以 满 足 日 益增 长的信息 需求 。通信容量与所 用载波频率成正 比 ，与波长成反比 ，目前 微波波长能做 到 厘 米量级，在开 发应用毫 米波和 亚 毫 米波时 遇 到 了困 难 。红外波长比 微波短 得 多 ，用红外波作载波，其 潜 在的通信容量是微波通信无法 比 拟的，红外通信就 是用红外波作载波的通信方式。 红外传输的介 质可 以 是光纤 或 空 间，本实验采 用空 间传输。 2、红外材料 光在光学 介 质中传播 时 ，由 于材料的吸收，散 射，会 使 光波在传播 过 程 中逐 渐 衰 减 ，对于确 定的介 质，光的衰 减 dI 与材料的衰 减 系数 α ，光强 I，传播 距 离 dx 成正 比 ： dIIdx （ 1） 对上 式积 分，可 得 ：LoII e （ 2） 上 式中 L 为材料的厚 度。 材料的衰 减 系数是由 材料本身 的结构及性质决 定的，不同的波长衰 减 系数不同。普 通的光学 材料由 于在红外波段 衰 减 较 大 ，通常并不适 用于红外波段 。常用的红外光学 材料包 括 ： 石 英晶 体 及石 英 玻 璃 ，半 导 体 材料及它们的化 合 物如锗 ，硅 ，金 刚 石 ，氮...
