可以利用平面光栅单色仪对钠光灯的光进行光谱分析,从而测绘出钠原子光谱,由计 算机记录下的锐线系光谱图,再现出的钠原子光谱(锐线系)双重线的分裂情况(精细 结构的波数差)和强度比(光强之比)通过对锐线系光谱图的相关数据的处理,可以较 准确地计算出钠原子的里德伯常数 【返回】 6CCD在物理测量中的应用 1什么是CCD? 答:CCD( Charge Coupled Devices电荷耦合器件)是一种新型的光电传感器,是 光电成象领域里非常重要的一种高新技术产品.这种CCD光电传感器具有灵敏度 髙、光谱范围宽、动态范围大、性能稳定、工作可靠、几何失真小、抗干扰能力强, 便于计算机处理等优点,在工业生产中得到了广泛应用。 2这个实验的目的是什么 答:学习和掌握用线阵CCD器件对物体的直径进行实时在线、非接触高精度测量 通过实验,可以学习和掌握测量系统参数的标定方法:对比和分析在不同测量方法 下,环境因素对测量精度的影响。 3用非接触测量有几种方法? 答:()平行光投影法 当一束平行光透过待测目标投射到CCD器件上时,由于目标的存在,目标的阴影 将同时投射到CCD器件上,在CCD器件输出信号上形成一个凹陷,如果平行光准 直度很理想,阴影的尺寸就代表了待测目标尺寸,只要统计出阴影部分的CCD象 元个数,象元个数与象元尺寸的乘积就代表了目标的尺寸。测量精度取决于平行光 的准直程度和CCD象元尺寸的大小。对DM99测径实验仪使用的5430位象元CCD 器件,象元之间的中心距为7μm,象元尺寸也为7μm。平行光源要作得十分理想 受成本、体积等方面的限制,在实际应用中常通过计算机处理,对测量值进行修正, 以提高测量精度。 (二)光学成象法 被测物经透镜在CCD上成像,像尺寸将与被测物尺寸成一定的比例。设T为 像尺寸,K为比例系数,则被测物的尺寸s可由S=KT来表示,K表示每个象元所 代表的物方尺寸的当量,它与光学系统的放大倍率、CCD象元尺寸等因素有关。T 对应于像尺寸所占的象元数与象元尺寸的乘积。 4.为什么要进行系统标定? 答:当系统的工作距离确定了之后,为了从目标像所占有的象元数N来确定目标的 实际尺寸,需要事先对系统进行标定。标定的方法是:先把一个已知尺寸为Lp的 标准模块放在被测目标位置,然后通过计数脉冲,得到该模块的像所占有的CCD 象元数Np,从K=Lp/Np可以得到系统的脉冲当量值,K值表示一个象元实际所 对应的目标空间尺寸的当量。然后再把被测目标Lx置于该位置,测出对应的脉冲 计数Nx,由Lx=KNx可以算出Lx值。 5这个实验的测量范围是多少?分辨率是多少?可以利用平面光栅单色仪,对钠光灯的光进行光谱分析,从而测绘出钠原子光谱,由计 算机记录下的锐线系光谱图,再现出的钠原子光谱(锐线系)双重线的分裂情况(精细 结构的波数差)和强度比(光强之比),通过对锐线系光谱图的相关数据的处理,可以较 准确地计算出钠原子的里德伯常数. 【返回】 6.CCD 在物理测量中的应用 1.什么是 CCD？ 答：CCD（Charge Coupled Devices 电荷耦合器件）是一种新型的光电传感器，是 光电成象领域里非常重要的一种高新技术产品．这种 CCD 光电传感器具有灵敏度 高、光谱范围宽、动态范围大、性能稳定、工作可靠、几何失真小、抗干扰能力强， 便于计算机处理等优点，在工业生产中得到了广泛应用。 2.这个实验的目的是什么 答：学习和掌握用线阵 CCD 器件对物体的直径进行实时在线、非接触高精度测量； 通过实验，可以学习和掌握测量系统参数的标定方法：对比和分析在不同测量方法 下，环境因素对测量精度的影响。 3.用非接触测量有几种方法？ 答：(一)平行光投影法 当一束平行光透过待测目标投射到 CCD 器件上时，由于目标的存在，目标的阴影 将同时投射到 CCD 器件上，在 CCD 器件输出信号上形成一个凹陷，如果平行光准 直度很理想，阴影的尺寸就代表了待测目标尺寸，只要统计出阴影部分的 CCD 象 元个数，象元个数与象元尺寸的乘积就代表了目标的尺寸。测量精度取决于平行光 的准直程度和 CCD 象元尺寸的大小。对 DM99 测径实验仪使用的 5430 位象元 CCD 器件，象元之间的中心距为 7μm，象元尺寸也为 7μm。平行光源要作得十分理想 受成本、体积等方面的限制，在实际应用中常通过计算机处理，对测量值进行修正， 以提高测量精度。 (二)光学成象法 被测物经透镜在 CCD 上成像，像尺寸将与被测物尺寸成一定的比例。设 T 为 像尺寸，K 为比例系数，则被测物的尺寸 s 可由 S=KT 来表示，K 表示每个象元所 代表的物方尺寸的当量，它与光学系统的放大倍率、CCD 象元尺寸等因素有关。T 对应于像尺寸所占的象元数与象元尺寸的乘积。 4.为什么要进行系统标定？ 答：当系统的工作距离确定了之后，为了从目标像所占有的象元数N来确定目标的 实际尺寸，需要事先对系统进行标定。标定的方法是：先把一个已知尺寸为 Lp 的 标准模块放在被测目标位置，然后通过计数脉冲，得到该模块的像所占有的 CCD 象元数 Np，从 K=Lp／Np 可以得到系统的脉冲当量值，K 值表示一个象元实际所 对应的目标空间尺寸的当量。然后再把被测目标 Lx 置于该位置，测出对应的脉冲 计数 Nx，由 Lx=KNx 可以算出 Lx 值。 5.这个实验的测量范围是多少？分辨率是多少？