① 如何测定物体对红外线波段的吸收率和反射率
投射到物体上而被吸收的热辐射能与投射到物体上的总热辐射能之比称为该物体的吸收率
投射到物体上面被反射的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比,称为该物体的反射率.
发光二极管发出特殊频段的红光(不是红外线,红外线人眼是看不见的),照射在物体上,不同温度的物体反射率及信号衰减度不一样,回来的光信号再被测试仪接收分析,就实现了温度测试.红外线体温测试仪是采用接收不同光谱,在显示屏幕上显示不同数字来实现的.物体(包括人体)的不同温度反应出不同光谱,红外温度测试仪发射一束光到物体(包含有许多测温需要光谱).然后反射再有红外温度测试仪接收,其中物体温度成现的光谱反射到红外温度测试仪最强,接收到的最强光谱信号经过内部电路整形.放大.筛选.模拟/数字转换后由显示屏幕显示出这个光谱的具体温度数字.
② 反射率的计算方法
当光束接近正入射(入射角θ约等于0)时,反射率计算公式是:R=(n1-n2)^2/(n1+n2)^2
其中n1,n2分别是两种介质的真实折射率(即相对于真空的折射率)。折射率是指光线进入不同介质时角度发生改变的现象,用sinθ1/sinθ2来表征。θ1,θ2分别为入射角和折射角,即光线与法线的夹角。
通常来说,光线在临界面上的反射率仅与介质的物理性能,光线的波长,以及入射角相关。
在介质折射率连续变化的情况下(例如光线连续穿过两种不同折射率的玻璃时),由于在不同界面的反射光线产生干涉效应,其反射率还与介质厚度有关。从而我们可以通过设计特定厚度和特定折射率的涂层,来得到对特定波长光波有较大反射率或透过率的涂层。一个很重要的应用实例是眼镜,为了保护眼睛增加蓝紫光线的反射率降低其透射率,而在眼镜表面加涂一增加蓝紫光反射率的涂层。
反射率最大值的厚度(2z+1)*λ/4=d*√(n^2-sinα^2)
反射率最小值的厚度 z*λ/2=d*√(n^2-sinα^2)
其中z是序列数,λ是波长,d是厚度,n是折率,α是入射角
③ 如何通过光谱仪测量反射率
让光全部通过探测器就可以,用黑布遮住,消除杂光的影响,一般软件设计都会有一点扣除暗背景,也是消除环境光的影响
④ 反射率的公式
当光束接近正入射(入射角θ约等于0)时,反射率计算公式是:R=(n1-n2)^2/(n1+n2)^2
其中n1,n2分别是两种介质的真实折射率(即相对于真空的折射率)。折射率是指光线进入不同介质时角度发生改变的现象,用sinθ1/sinθ2来表征。θ1,θ2分别为入射角和折射角,即光线与法线的夹角。
通常来说,光线在临界面上的反射率仅与介质的物理性能,光线的波长,以及入射角相关。
在介质折射率连续变化的情况下(例如光线连续穿过两种不同折射率的玻璃时),由于在不同界面的反射光线产生干涉效应,其反射率还与介质厚度有关。从而我们可以通过设计特定厚度和特定折射率的涂层,来得到对特定波长光波有较大反射率或透过率的涂层。一个很重要的应用实例是眼镜,为了保护眼睛增加蓝紫光线的反射率降低其透射率,而在眼镜表面加涂一增加蓝紫光反射率的涂层。
反射率最大值的厚度(2z+1)*λ/4=d*√(n^2-sinα^2)
反射率最小值的厚度 z*λ/2=d*√(n^2-sinα^2)
其中z是序列数,λ是波长,d是厚度,n是折射率,α是入射角
1,光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射.反射光与入射光之比,就是反射率。
2, 反射率与两种介质的折射率、入射角度、光的波长等有关。
3,入射角越大,反射光越强。在一定的介质和波长情况下,当入射角大于某个(临界)角度时,反射光等于入射光,称为全反射。光纤传输就是利用这个现象实现的。
反射率测定仪使用方法:1、把探头与电控箱连接,同时接上电源,开机预热1520分钟。此时应把探头放在黑色标准板上为佳。2、校零:把探头放在黑色标准板上,调整主机的校正旋钮,使主机数字显示为00.0,允许变动±0.1。3、校正标准值:把探头放在白色标准板上,调整主机的校正旋钮,使主机显示的数值与白色标准板的标定值一致,允许变动±0.1。反复2-3条几次,使主机显示的数值满足校零、校正的要求。(注:标准板值为小数点后两位,校正时,请用户自行四舍五入保留一位小数。)4、测量RB值:把探头移至放有试样的黑色工作陶瓷板上,显示器所显示的数值即为RB值(或参照有关国家标准要求进行)。5、测量Rw值:把探头移至放有试样的白色工作陶瓷板上,显示器所显示的数值即为Rw值(或参照有关国家标准要求进行)。6、计算求得对比率RB/Rw值。反射率测定仪注意事项:1、为保证测量精度,仪器应经常校准,允许偏差为±0.1。2、为克服光电池的光照疲劳现象,在测试的间隙时间内应将探头放在黑色标准板上面。3、试样的制备应严格依照相关的国家标准规定进行。
⑥ 用分光光度计怎么测薄膜的反射率
将分光光度计数值显示设为透射比模式,选好波长,调好0和100%,将薄膜垂直放入光路,读出透射比的值,1-透射比值就是薄膜在该波长下的反射率
⑦ 碳酸盐岩中沥青反射率的测定及其在确定成熟度中的应用
张学军李佩珍张林晔 参加课题研究的还有刘庆、陈致林、黎萍、王丽华、黄蓉等.
摘要次生固体沥青是碳酸盐岩中最常见的显微组分。本文利用全岩光片与干酪根光片相结合的方法,对碳酸盐岩的显微组分进行分析,并对其中的固体沥青反射率进行测定,建立了次生固体沥青反射率与镜质体反射率之间的关系,为碳酸盐岩成熟度的确定提供了一个良好的参数。
关键词碳酸盐岩成熟度沥青反射率显微组分
一、引言
热演化程度是评价烃源岩生烃条件的重要因素之一。目前使用较多的热演化指标是镜质体反射率和分子化石生物标志物的异构化参数。高等植物的真正出现是从泥盆纪以后,泥盆纪以前的中新元古界和下古生界不存在镜质体,镜质体反射率指标在这些地层中无法应用;另外中新元古界和下古生界地层演化程度普遍较高,生物标志物对应异构体一般达到终点,使分子有机地球化学的成熟度指标在这些地层中亦失去了有效性[1,2]。国内外石油地质工作者为寻找可靠的成熟度标志进行了长期的努力与探索[3~7],至今尚未解决。
本文从碳酸盐岩的研究碳酸盐岩的实验室分析方法入手,对沥青的特征、成因、反射率方法以及与可溶有机质的生物标志化合物等指标的关系进行了研究,确定了它们在判断成熟度中的作用。
二、碳酸盐岩分析测试方法
1.干酪根处理方法的改进
由于碳酸盐岩有机质含量普遍偏低,进行有机质性质研究非常困难。我国的碳酸盐岩由于成熟度普遍较高,其中显微组分多已降解为非常细小微粒体,在干酪根处理过程中由于碳酸盐矿物与盐酸反应十分剧烈,常规的处理方法极易造成有机质的流失。在研究中,通过改进干酪根处理程序和重液分离方式,使其在处理过程中的流失大大降低,干酪根的获取率有了极大的提高,由改进前的30%提高到90%以上。
2.干酪根光片制备方法的改进
干酪根样品在进行光性测定之前,首先要进行光片制备。光片制备质量的好坏直接影响到测定值的准确性与可靠性。在碳酸盐岩中由于有机碳含量低,制备出的干酪根纯度一般也较低,且光片中光性相似的显微组分较多(固体沥青、动物有机碎屑、镜状体等),组分的辨认与鉴定难度增大。因此,在研究中对干酪根光片的制备方法进行了改进,即把干酪根先进行氯仿浸泡,洗去其中的可溶组分,然后在载玻片上直接用502胶固结的制片方法。这样制备的光片既能有效进行荧光测定,又使其中的显微组分最大可能的富集,提高了测量和鉴定的准确度。
该方法有效的改变了碳酸盐岩中显微组分难于对比和测定的问题,使沥青反射率和海相镜质体反射率的测定成为可能。
3.全岩光片鉴定方法
全岩光片分析方法是在常规有机岩石学和孢粉学基础上发展起来的。它与常规有机岩石学相比具有能够保持显微组分原始产状的特点,根据其原始产状可以正确的区分固体沥青、镜状体及动物有机碎屑等反光下光性特征非常相似的组分,对碳酸盐岩的有机显微组分鉴定、分类及测定起了不可替代的作用。
三、碳酸盐岩显微组分分类与组成
1.碳酸盐岩显微组分分类
进行显微组分分类应充分考虑组分的来源和镜下特征。对于碳酸盐岩,首先应考虑显微组分之间的成因联系,使各显微组分之间形成一套以生源、生物先质的转化作用和演化阶段等成因要素为联系的完整系统;其次应将光学显微镜下不同相态、赋存特征及成因的有机质都纳入分类,使其较全面的反映碳酸盐岩的显微组分组成。分类还应强调碳酸盐岩显微组分的特殊性,包括碳酸盐岩中较常见的动物有机碎屑、次生组分、包裹体有机质及海洋腐殖化作用形成的海相镜质体等显微组分,以揭示其不同于陆相烃源岩及碎屑岩的鲜明特征,研究过程中以实用性、全面性、系统性为原则,并参考前人的研究成果[8~10],采用了表1所示的方案。
2.碳酸盐岩显微组分组成
传统有机岩石学认为碳酸盐岩有机质丰度低,显微组分种类单调。通过对和田探区石炭—二叠系、胜利油区下古生界寒武—奥陶系多块样品的分析鉴定,发现碳酸岩盐中显微组分的种类非常丰富,只是在不同地区、层段,显微组分组成差异很大(表1)。
和田探区显微组分呈明显的陆相和海相混源特征。海相原生组分大部分为腐泥无定形体,其镜下呈黄色、浅黄色和褐黄色的絮状物,主要来自于浮游藻类,有的仍保存有藻残体结构。由于藻类体在沉积成岩过程中遭受降解的程度不同,往往呈现深浅不一的黄色荧光,保存较好的荧光呈亮黄色。这种荧光特征不仅表明沉积时藻类已遭受一定程度的降解,还表明沉积时的底水并非严格的强还原条件。在薄片中还可见到一定量的大型底栖宏观藻类,如海松藻等(主要是绿藻类),荧光为褐色或无荧光。此外可见部分保存完好的动物碎屑,其有机质内衬膜仍清晰可辨,呈现浅黄色。本区源自陆源的有机显微组分也具有较高的含量,以镜质体和惰质体含量为最高,二者均可见到明显的高等植物体的结构,而生烃能力较强的显微组分则以角质体、孢粉体为主,前者荧光色往往呈褐黄色和黄色,后者则多呈黄色到亮黄色。这种干酪根母源表现出的典型的混源成因,反映了沉积环境中陆源有机质贡献较大。
胜利油区下古生界碳酸盐岩则不含陆生植物来源的显微组分,个别样品中偶尔可见来自于较古老地层的再循环组分,大部分样品以含内源组分和次生组分为主。在成熟度低的样品中(大古22井)含有较多的水生疑源类有机质和无定形,荧光下呈黄至暗黄色,透光下为浅黄色。在成熟度偏高的样品中,原生显微组分大多已完全降解为贫氢次生组分,透光下主要可见黑色微粒状无定形(微粒体),全岩光片中由于微粒体多充填于无机矿物之中而难于鉴定,主要可见的组分为次生沥青体。
表1碳酸盐岩显微组分分类及组成表
由此可见,不同地区和层段之间显微组分差异很大。因此,在判断碳酸岩盐成熟度时应针对其显微组分特点采用不同的方法。本次研究针对胜利油区下古生界和和田探区碳酸盐岩的特点,对固体次生沥青和海相镜质体的光性特征进行了重点研究。
四、沥青反射率测定
由上述分析可以看出,海相烃源岩中的固体沥青含量多、分布广,且其光性变化大,一般粒径也较大,便于进行光性测定。因此,通过测定沥青的反射率值并建立它与镜质体反射率的关系,是解决缺乏镜质体的海相烃源岩,特别是早古生代海相烃源岩的成熟度的有效方法之一。
但是,沥青反射率作为下古生界和碳酸盐岩的成熟度指标的可靠性,一直是一个未完全解决的重要问题[1~13]。固体沥青反射率作为有机质成熟度的指标取决于其形成时间、期次和成因类型。所谓有机质成熟度是地质体热演化程度的衡量,是温度和时间的函数,只有反映地质体所经历的整个演化史的指标,才能作为良好的成熟度指标,如镜质体反射率。而固体沥青是次生组分,其反射率仅反映了流体烃类转变为固体沥青后所经历的热历史,未能反映所在地质体所经历的全部热历史。如果固体沥青形成较早(如烃源岩在达到最大热演化程度之前),其反射率能较好的反映烃源岩所经历的大部分热演化史;如果形成较晚(如大多数储集层沥青),则不能反映所在地层的有机质成熟度。因此,固体沥青反射率测定的关键是镜下认识、区分不同种类和来源的沥青。
1.沥青的成因
沥青的成因非常复杂,许多地质作用均可形成沥青,综合起来主要有以下几种:①地质体中的干酪根经热解作用形成重的杂原子产物,又称渗出沥青体;②生物体经大气降水水洗作用和细菌降解作用而形成;③原油形成后在以后的热演化作用中继续发生裂解,一部分重的则聚合起来形成沥青;④原油形成后发生分馏作用(如脱气等)而形成;⑤当原油喷发到地表,由于压力减小,轻组分挥发,重组分组合而形成。
有机岩石学认为,沥青是由富氢的显微组分在热作用下形成“液态烃”经地质作用转变而成的次生物质,在地质体中发生一定距离的运移而形成的一种有机显微组分。在碳酸盐岩及其他烃源岩中,沥青的成因主要有原地裂解变形及热解液态产物的运移固化两种。
原生显微组分的原地裂解变形是次生显微组分形成的一种重要方式。在煤和泥岩中,原生显微组分(主要为腐泥组和壳质组)经软化解体、液晶固化及固相裂解等形式的原地解体变形,主要形成粒状沥青体、球状沥青体及纤状沥青体[8]。在海相碳酸盐岩中,原生解体变形的主要母质组分是腐泥组、部分海相镜质组及动物碎屑显微组分等,经固相裂解主要形成微粒状沥青,这些微粒集合体总体上仍然保持了原生显微组分的轮廓。这部分沥青有人曾对它的光性进行过研究[6],但由于其颗粒细小及较强的各向异性,在测定和判断成熟度中难度和误差都较大。
原生显微组分热解液态产物的运移固化是碳酸盐岩中沥青体形成的主要方式,其形成的沥青主要是均质沥青体和浸染状沥青体。它们的共同特征是呈次生充填的产状,充填于空间裂隙、由压溶作用形成的缝合线、重结晶作用形成的晶间隙及负鲕粒空洞等。均质沥青体表面均一,粒径较大,适于反射率测定;而浸染状沥青由于仅浸染矿物表层,无法测定其反射率。
2.沥青的分类
由于固体沥青的成因复杂,镜下光性特征多样,因此其分类方法十分繁杂。
Jacob代表国际煤岩学委员会(ICCP)运移沥青工作组提出了运移沥青的显微组分分类,这是从有机岩石学角度全面认识“运移沥青”的试尝[14]。钟宁宁等根据结构、产状和形成方式,把沥青分为五种显微亚组分,即均质沥青体、浸染状沥青体、粒状沥青体、球状沥青体和纤状沥青体[8];傅家谟等考虑到沥青产出的地质特征,将沥青划分为原生-同层沥青、后生-储集层沥青、岩浆热变质沥青和表生-浅层氧化沥青四类[15];陈中凯依据沥青形成与油气形成之间的关系将沥青划分为前油沥青和后油沥青两类 陈中凯.我国某些天然固体沥青的岩石学和有机地球化学研究.中国矿业大学北京研究生部.1989.
上述沥青分类对沥青反射率的测定和应用十分不利。为了使所测定的数据能准确可靠及有较强的可对比性,研究中对所测定沥青的类型进行了严格的限定。
本研究中测定的沥青按国际煤岩学分类,属演化程度在辉沥青以上的几种;在按光性特征分类中属于均质沥青体;在产出特征分类中属于次生充填同层沥青(微异地沥青)。这部分沥青一般是在成油作用初期或高峰期充填,随地层一起经历了大部分的地质热历史,其反射率能较准确的反映热演化程度。
3.固体沥青的镜下特征及反射率测定方法
由于沥青成因的多样性及其镜下特征的复杂性,镜下组分的鉴定与识别是沥青反射率测定的关键。在干酪根光片中,固体沥青与其他类镜质组分有许多相似的反光特征,但在全岩光片中它们的形状、结构及产状等又有所差异(表2),正确区分固体沥青的特征是进行测定的前提条件。
表2海相镜质组、外源镜质组与固体沥青鉴别特征比较表
4.固体沥青反射率的测定方法
在反射率测定过程中,由于固体沥青与常见的镜质组分成因不同,其反射率测定及取值方法也有所差异。碳酸盐岩中的固体沥青由于其来源的复杂性和存在多期充填现象,使测定时组分的确定及有效值取舍变得较为困难。
组分确定是测定固体沥青反射率的难点之一。为了保存有机显微组分在岩石中的原始产状,沥青反射率测定应在全岩光片上进行,在组分稀少时则应先进行干酪根富集,并应用干酪根光片与全岩光片对比进行。这样才能正确区分与固体沥青反射光特征相似的海相镜质组、动物有机碎屑等组分,并在测定时剔除偶尔出现的再循环显微组分。
由于碳酸盐岩中固体沥青存在多次充填现象,反射率测定一般会出现多组测定数据(图1),其中反射率值较高的一组是初期充填沥青,形成于成油初期阶段,随烃源岩经历了较多的地热过程,更能代表有机质的成熟度,一般应取该组的平均值作为该样品的反射率值;而较低的一组或几组为后期充填,仅代表该样品有多期沥青充填,没有太大的成熟度意义,一般不取作有效值。
五、沥青反射率与镜质体反射率的关系及其应用
图1不同期次充填沥青的反射率值直方图
1.沥青反射率与镜质体反射率的关系
固体沥青反射率随热演化程度加深而增大,但其变化规律与镜质组有所不同,因此要用它作为成熟度参数首先应建立起两者之间的换算关系,这方面国内外学者都作过不少探索[1~13]。但由于沥青成因和分类的复杂性,及地区之间的差异性,不同的研究者及不同地区的分析结果不尽相同。研究中通过对和田探区100多块海相碳酸盐岩样品的全岩显微组分定量统计和鉴定,选出了石炭—二叠系既含沥青,又含正常的陆源镜质体的样品,分别进行了反射率测定(表3),并在计算机上进行了曲线拟合,得出镜质体反射率(Ro)和沥青反射率(Rb)的相关关系式为:
胜利油区勘探开发论文集
利用该关系式,可以把沥青反射率换算为等效镜质体反射率,进行成熟度确定。公式(1)在和田探区的烃源岩研究中被证明是可靠的 ①张林晔,徐兴友,刘庆等.和参1井烃源岩评价.1999.
2.固体沥青反射率表征成熟度的可靠性探讨
(1)沥青反射率表征的成熟阶段与显微组分镜下特征吻合较好
胜利油区下古生界碳酸盐岩样品也含有较多的次生固体沥青,其反射率测定结果见表4。通过显微组分镜下观察发现,所测定的沥青反射率与干酪根荧光和透光下显微组分特征反映的成熟情况基本一致。如大古22井、大古31井,透射光下组分呈浅黄—黄色,荧光下发现有较多的荧光较强的疑源类,其成熟度不应很高,测定的等效镜质体反射率值为0.8%~1.0%;而古1、古2井的显微组分在透射光下大多数组分为不透明的黑色,且有大量高过成熟阶段的微粒体,反映出较高的成熟度,等效镜质体反射率为2.0%。这一现象说明沥青反射率值能正确地反映有机质的演化程度。
表3和田探区部分样品测得的Rb和Ro数据表
表4胜利油区下古生界碳酸盐岩沥青反射率测定数据表
(2)甲基菲指数与沥青反射率的关系
有机可溶物芳烃的甲基菲指数是研究成熟度的常用指标。研究表明,指数与成熟度的关系可分为两段,当Ro为0.5%~1.35%时,为线性增加,当Ro大于1.35%时,则开始线性下降[11]7。由于甲基菲指数在Ro为1.35%时出现一个极大值,使成熟度跨越这一范围的样品在应用此参数时受到限制。
胜利油区下古生界碳酸盐岩中甲基菲指数与等效镜质体反射率的关系如图2所示。从图中可以看出,碳酸盐岩的甲基菲指数测定结果与其他岩性一样,在等效镜质体反射率为1.35%时出现了一个极大值,与前人的研究成果完全吻合。充分说明固体沥青反射率在表征成熟度方面是一个十分可靠的指标。
图2甲基菲指数与等效镜质体反射率关系曲线图
3.沥青反射率在确定成熟度中的应用
根据沥青反射率与正常镜质体反射率的关系,在利用固体沥青反射率确定碳酸盐岩成熟度时,可直接利用沥青反射率或把沥青反射率换算为等效镜质体反射率后,按以下标准划分成熟阶段(表5)。
表5利用固体沥青反射率划分碳酸盐岩成熟阶段方法简表
六、结论与讨论
次生固体沥青在碳酸盐岩中分布广泛,光性变化明显,并与镜质体反射率有良好的相关性,是确定碳酸盐岩成熟度的可靠指标。由于其成因的复杂性和存在多期充填现象,在测定过程中要特别注意组分的识别及有效值的取舍。
主要参考文献
[1]曾凡刚,程克明.下古生界海相碳酸盐岩烃源岩地球化学研究现状.地球化学,1998:26(3).
[2]郝石生,高岗,王飞宇等.高过成熟海相烃源岩.北京:石油工业出版社,1996.
[3]傅家谟,刘德汉.碳酸盐岩有机质热演化特征与油气评价.石油学报,1992,3(1):1~9.
[4]程克明,王兆云,钟宁宁等.碳酸盐岩油气生成理论与实践.北京:石油工业出版社,1996.
[5]肖贤明,傅家谟,刘德汉.无定形(微粒体)反射率能作为生油岩成熟度指标.自然科学进展,1991,1(4):38~44.
[6]王飞宇等.下古生界高过成熟烃源岩中镜状体的特征和成因.石油大学学报,1995,18(1).
[7]汪啸风等.笔石、几丁虫和虫牙反射率在成熟度上的应用.地质学报,1992,66(3):269~279.
[8]钟宁宁,秦勇.碳酸盐岩有机岩石学.北京:科学出版社,1995.
[9]金奎励.有机岩石学研究——以塔里木为例.北京:地震出版社,1997.
[10]傅家谟,贾蓉芬.碳酸盐岩分散有机质的基本形式、演化特征与碳酸盐岩地层油气评价.地球化学,1984,13(1):1~9.
[11]丰国秀,陈盛吉.岩石中沥青反射率与镜质体反射率之间的关系.天然气工业,1988,8,(3):20~25.
[12]刘德汉等.碳酸盐生油岩中沥青变质程度和沥青热变质实验.地球化学,1982,11(3):237~243.
[13]Jacob H,Hiltmann W.Disperse,feste Erdolbitumina als Migrations-und Maturitatsin-dikatoren im Rahmen der Erdol Erdgasprospektion.Eine Modelstudie in NW-Deutschland.Abschluss-bericht.DGMK-Projekt.1985:267.
[14]Jacob H.Classification,structure,genesis and practicalimportance of natural solid oil bitumen.Int.J.Coal Geol.1989,11:65~79.
[15]傅家谟,贾蓉芬,刘德汉等.碳酸盐岩有机地球化学.北京:科学出版社,1989.
[16]肖贤明.有机岩石学及其在油气评价中的应用.广州:广东科技出版社,1992.
[17]Radke M et al.Geochemical study on a well in the Western Canada basin,Relation of the aromatic distribution pattern to maturity of organic matter.Geochim, Cosmochim.Acta,1982,46:1~10.
⑧ 镜子的反光率是如何测量的
用激光干涉仪测量面形在光学生产和科研中已很普遍,我们测量的表面通常都是光学玻璃,表面反射率在4%到10%之间。标准镜参考面的反射率是4%,测量光和参考光的比值在2倍左右,能够得到清晰的干涉图像。如果我们需要测量高反射表面的面形,用普通标准镜就不能得到正确的结果,因为测量表面和参考表面的反射率相差太大,干涉条纹很淡,软件不能正常运算。目前测量高反镜表面面形有二种方法,其中一种方法是使用普通标准镜,在测量光路中放一网板来衰减测量光路的光强,测量光束经过网板会产生衍射,所以会给测量结果带来误差。
⑨ 如何测量光纤布喇格光栅的反射率和透射率
有简易的方法和精密的方法。
简易的方法,只需要你有一个宽带光源、1个3dB耦合器和光谱仪即可。光栅接在耦合器单端,光源与光谱仪接另外两端可测反射,光源接光栅再到光谱仪可测透射。
精密的方法要用可调激光器和光功率计,记录1组数据求其上升沿下降沿并进行计算,通常不用。
⑩ 反射波谱和发射波谱
(一)反射波谱
反射波谱是某物体的反射率(或反射辐射能)随波长变化的规律,用一曲线来表示,此曲线即称为该物体的反射波谱。物体的反射波谱限于紫外、可见光和近红外波段。一个物体的反射波谱特征主要取决于该物体与入射辐射相互作用对波长的选择,即对入射辐射的反射、吸收和透射的选择性,其中反射作用是主要的。物体对入射辐射的选择性作用与物体的组成成分、结构、表面状态以及物体受到所处自然和人工环境造成的影响。在漫反射情况下,物质组成和结构是影响反射波谱的主要因素。
地物反射率可用0.3—2.5μm的光谱辐射计来测定。测定的方法是将地物与已知反射率的白板(标准板)相比较,求出地物的反射率R。
遥感地质学
式中,I——仪器测得的地物的反射辐射通量读数;I0——仪器测得的白板的反射辐射通量读数;R0——巳知白板的反射率。
地物反射波谱可以在实验室内对采回来的样品进行测试,也可以到野外实地测试,还可以在地面和空中同步测定地物的反射波谱,进行对比,分析大气对反射辐射的影响。
(二)发射波谱
用曲线表示某物体的辐射发射率随波长变化的规律,此曲线称为该物体的发射波谱。目前对物体发射波谱的研究主要集中在3—5μm和8—14μm波段。对8—14μm波段的发射波谱可以用辐射计来测量地物亮度温度TB和发射率ε,即亮度温度是发射率与实际温度T的乘积:TB=εT。
发射率对描述和分析物体表面或材料的电磁辐射特性具有和反射率同等重要的作用。任何物质在温度T时都处于热状态,并发射与其温度相应的电磁波辐射。发射率是地物光谱辐射率与同温度下黑体光谱辐射率之比。由于测定物体的发射率要比测定物体的温度特性更困难,加之地物之间的发射率差异又小,而物体之间有较小温差就会造成发射辐射能量较大的差异(M=εσT4),因此在应用时往往用测量温度或发射辐射能量——热来区分地物。不同物体因其热学性质及其所处环境的不同,往往存在一定的温差,因此,热红外遥感比较容易检测到物体的这些信息。
图2-8 水体的反射波谱曲线
图2-9 不同植物的光谱曲线比较