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《应用光谱实训》教学大纲

2017-09-22

《应用光谱实训》教学大纲

一、基本信息

 

课程名称

(中文)

应用光谱实训

课程名称

(英文)

Applied Spectroscopy Training  System

课程类型

专业实训

学  分

1

实验学时

1周

适用专业

光电信息科学与工程专业、物理学专业

先修课程

应用光学、光电子技术、激光原理、普通物理学

二、实训课程简介

《应用光谱实训》以光纤光谱仪作为核心器件,搭建光谱检测的光路,并通过光谱信息去分析待测物品数据,具有较强的综合性和技术性,是培养光电信息技术人才必不可少的课程。本课程主要涉及LED 光谱测试(包括光度学测量和辐射度学校准)、光源配色、透过率测量、滤光片测量、 薄膜测厚、原子发射光谱测量、荧光光度计的校准与测量、分光光度法校准与测量、拉曼测量等十项光谱测试项目。

本实训课程涉及到应用广泛的光学测量技术,在农业、医药、环保、化工、印刷、纺织、新能源和半导体工业中,均可见到光谱学的技术应用。特别是随着微型电子电路和网络技术的发展,过去只能在实验室内完成的光谱学检测手段,变得可以工业在线和现场检测,拓展了新的应用领域。

三、实训目的

1、学会光纤光谱仪的基本使用方法及操作,掌握光纤光谱的各种检测方法。学习如何用实验方法去搭建光谱检测光路,分析光谱数据。了解光电信息的转换、传输和检测整个流程。

2、培养学生应用光学知识的工程实践能力,锻炼学生在实验过程中如何发现问题、分析问题和解决问题。培养学生具有正确应用光电器件及设备,建立合适的光电系统以解决实际问题的能力。

3. 培养学生认真阅读实验指导书及有关参考资料的习惯,正确选择实验仪器,能做到正确操作、仔细观察、认真记录。巩固和加强有关实验数据处理及误差分析方面的训练。

4. 培养学生科学、良好的实验素质和实验习惯,实事求是、严肃认真的科学态度,刻苦钻研、坚忍不拔的工作作风。

四、实训内容及要求

 

序号

实验项目名称

内容及要求

1

光度学测量

1. 光度学基础知识与光度学测量;

2. 光源光度测量;

3. 验证光度学基本定律;

4. 了解亮度计原理。

2

辐射度学与绝对辐射校准

1. 辐射校准的流程;

2. 应用辐射校准;

3. 测量标准钨灯的辐射特性。

3

反射颜色测量

1. 反射光谱测量的原理与分类;

2. 反射式光谱测量光路设计;

3. 反射谱测量的几何条件;

4. 测量实际样品的颜色。

4

色度学测量

1. 测量光源三刺激值;

2. 测量色温与显色指数;

3. LED 的种类与光谱测量;

4. LED 测量的几何条件;

5. 工业分选LED 。

5

透射测量与滤光片测量

1. 透过率测量光路;

2. 测量滤光片光谱透过率;

3. 计算透射光谱参数。

6

分光光度法

1. 测量光路的搭建;

2. 分光光度法校准;

3. 分光光度法测量浓度。

7

荧光测量

1. 荧光光度分析法的基本原理;

2. 比较多种样品的荧光发射光谱;

3. 搭建荧光分光光度计;

4. 测量荧光光谱。

8

薄膜测厚

1. 搭建薄膜测厚的光路;

2. 测量标准薄膜样品的厚度;

3. 测量实际样品的厚度。

9

原子发射光谱测量

1. 测量光谱管组的气体发射光谱;

2. 定性分析原子发射光谱;

3. 利用原子发射光谱进行光谱仪波长标定。

10

拉曼光谱及物质鉴别

1. 测试拉曼光谱测量的基本器件;                                     2. 拉曼激光器特性测量实验;

3. 搭建拉曼光谱光路;                                                         4. 拉曼光谱用于成分分析。

 

五、主要仪器设备

可见光光纤检测系统,.紫外光光纤检测系统, 高分辨率光谱检测系统,拉曼光谱检测系统、辐射式积分球,拉曼探头,拉曼光谱窄线宽激光器等。

               

六、实训学时分配表

 

序号

实验项目名称

学时

实训性质

每组人数

必/选做

演示

验证

设计

综合

1

光度学测量

2

 

 

 

2

2

辐射度学与绝对辐射校准

2

 

 

 

2

3

反射颜色测量

2

 

 

 

2

4

色度学测量

2

 

 

 

2

5

透射测量与滤光片测量

2

 

 

 

2

6

分光光度法

2

 

 

 

2

7

荧光测量

2

 

 

 

2

8

薄膜测厚

2

 

 

 

2

9

原子发射光谱测量

2

 

 

 

2

10

拉曼光谱及物质鉴别

2

 

 

 

2

七、考核方法

1.实训操作过程及问题的解决表现。(30%)

2.实训报告。(40%)

3.考勤。(30%)

 

八、教材及参考书

建议教材:

1.《应用光谱实训讲义》(实训系统厂家提供或者物理与光信息科技学院自编)

建议参考书:

1、《光电子技术基础》, 电子工业出版社 周自刚范宗学冯杰

2、《光电探测与信号处理》,科学出版社 安毓英曾晓东冯喆珺 著

3、《图像传感器应用技术》,电子工业出版社  王庆有 著

4、《激光光谱学》,科学出版社 沃尔夫冈·戴姆特瑞德 著;杨国桢 编;姬扬 译

 

 

 

制订人(签字)  

审核人(签字)   

批准人(签字)

                     

                     

说 明:

a. 演示性实验:指为便于学生对客观事物的认识,以直观演示的形式,使学生了解其事物的形态结构和相互关系、变化过程及其规律的教学过程。

b. 验证性实验:以加深学生对所学知识的理解,掌握实验方法与技能为目的,验证课堂所讲某一原理、理论或结论,以学生为具体实验操作主体,通过现象衍变观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、理论或结论的实验过程。

c. 综合性实验:是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。