用全息干涉法测量酒精灯火焰温度分布的实验
全息干涉技术 实验报告
全息干涉技术实验报告全息干涉技术实验报告引言全息干涉技术是一种利用光的干涉现象来记录和再现物体三维信息的技术。
它的原理是将物体的光波信息与参考光波进行干涉，通过记录干涉图案来获取物体的全部信息。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解全息干涉技术的原理和应用。
实验装置本次实验所用的全息干涉技术装置主要包括：激光器、分束器、物体平台、全息板、参考光源和光学元件等。
实验过程1. 准备工作：将物体放置在物体平台上，并调整好光路，确保激光器发出的光波经过分束器后能够照射到物体上。
2. 全息记录：打开激光器，使其发出的光波照射到物体上，同时打开参考光源，使其发出的光波与物体上的光波进行干涉。
通过调整光路和物体的位置，使干涉图案清晰可见。
然后，将全息板放置在干涉图案的位置，记录下干涉图案。
3. 全息再现：将已记录的全息图放置在全息装置中，照射激光光源，使光波经过全息图后形成干涉图案。
通过观察干涉图案，我们可以再现出物体的三维信息。
实验结果与讨论通过实验观察，我们可以发现全息干涉技术具有以下几个特点：1. 三维再现：全息干涉技术可以将物体的三维信息记录下来，并通过再现干涉图案来还原物体的形状和细节。
相比于传统的二维图像，全息图像更加真实和立体感强。
2. 高分辨率：全息干涉技术具有较高的分辨率，可以捕捉到物体的微小细节。
这使得它在科学研究、医学影像和工业检测等领域具有广泛的应用前景。
3. 实时观察：全息干涉技术可以实时观察物体的变化。
例如，在生物学研究中，可以通过全息干涉技术观察细胞的活动和变化过程。
4. 非接触性：全息干涉技术不需要直接接触物体，而是通过光波的干涉来记录和再现物体信息。
这在一些对物体敏感性较高的应用中具有优势，如文物保护和材料分析等。
结论通过本次实验，我们深入了解了全息干涉技术的原理和应用。
全息干涉技术以其独特的特点在科学、医学和工业等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断发展，我们相信全息干涉技术在未来会有更广泛的应用前景。
全息干涉技术_实验报告
一、实验目的1. 理解全息干涉技术的原理和基本操作流程。
2. 掌握二次曝光全息干涉法的操作步骤。
3. 通过实验，观察并分析全息干涉条纹的形成和变化。
4. 学习全息干涉技术在微小形变测量中的应用。
二、实验原理全息干涉技术是一种利用光的干涉原理记录和再现物体光波波前信息的照相技术。
它能够记录物体光波的振幅和相位信息，从而实现物体的三维再现。
二次曝光全息干涉法是一种常用的全息干涉技术，通过在同一片感光板上分别记录同一物体变形前后的两张全息照片，来观察物体表面的微小形变。
三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 氦氖激光器3. 分束器4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 全息干板8. 显影液和定影液9. 暗房设备10. 悬臂梁四、实验步骤1. 实验准备：将全息实验台、激光器、分束器、反射镜、扩束镜、载物台、全息干板等仪器设备安装调试好。
2. 激光束调整：调整激光器，使激光束通过分束器后分成两束，一束作为参考光束，另一束作为物光束。
3. 第一次曝光：将待测悬臂梁放置在载物台上，调整悬臂梁的位置，使其位于激光束的物光路径上。
打开激光器，对悬臂梁进行第一次曝光，记录下悬臂梁的初始状态。
4. 变形处理：在第一次曝光后，对悬臂梁施加一定的力，使其发生微小形变。
5. 第二次曝光：关闭激光器，将悬臂梁恢复到初始状态，再次打开激光器，对悬臂梁进行第二次曝光，记录下悬臂梁的变形状态。
6. 显影和定影：将全息干板放入显影液和定影液中，进行显影和定影处理。
7. 观察与分析：用激光照射全息干板，观察干涉条纹的形成和变化，分析物体表面的微小形变。
五、实验结果与分析1. 通过实验观察，可以看到全息干涉条纹的形成和变化。
当悬臂梁发生微小形变时，干涉条纹会发生相应的变化，从而反映了物体表面的形变情况。
2. 通过分析干涉条纹的疏密分布，可以计算出物体表面各点位移的大小，从而实现微小形变的测量。
3. 实验结果表明，全息干涉技术在微小形变测量中具有高精度、高分辨率的特点，是一种很有应用前景的测量技术。
酒精灯加热温度的测定研究
酒精灯加热温度的测定研究酒精灯是化学实验中经常使用的热源，其火焰分为焰心、内焰和外焰。
一般认为酒精灯的火焰温度在400—500℃左右，最高可达800℃，并且焰心、内焰和外焰的温度依次升高。
事实果真如此吗?在化学实验中用酒精灯作为热源，被加热的仪器(试管、烧杯等)、试剂(如CuO、KClO3等)其受热温度与灯焰温度相比，有没有变化?基于对这些问题的思考，我们做了如下的测定研究。
1 测定方案设计为了较准确地测定酒精灯不同部位的火焰温度，我们选用铂铑－铂热电偶温度计(如图1所示)进行测定。
热电偶的探头从灯芯位置开始，通过调节灯座的高度，依次测定酒精灯灯焰不同部位的温度。
测定方法设计是：每隔1分钟调整一次探头的位置，每次调整高度为0.5cm(以直尺为标度)，待温度稳定后方可读数，每10秒读取一次温度值，在同一位置测定三次，取其平均值记录数据。
2 测定装置注：该热电偶温度计量程范围为0℃—1600℃，探头同时配备一个适配器，适配器配备另外一个温度探头，用来校正热电偶的冷端在室温下产生的温度偏移。
当热电偶温度计热端被加热时，即可读取此时温度。
3 测定步骤(1)将热电偶探头固定在与灯芯相贴的位置，记下此时位置高度，点燃酒精灯，待火焰稳定后，进行测定，读取并记录灯芯温度；(2)将探头位置依次升高0.5cm，读取对应的灯焰温度，做好记录。
4 测定数据整理及处理4．1 支接测定酒精灯的火焰温度(1)灯焰各部位的温度(见表1)表1灯焰各部位的温度(2)灯焰的最高温度(见表2)表2酒精灯火焰最高温度4．2 试管受热温度的测定(1)焰心、内陷和外焰的出现位置高度由于测定时使用的是同一盏酒精灯，所以焰心、内焰和外焰的出现位置高度没有发生变化。
(2)灯焰各部位的试管受热温度(见表3)表3灯焰各部位的试管受热温度4．3 加入药品后受热温度的测定在试管底部加入CuO粉末，管口略向下倾，固定在铁架台上；并将探头固定在CuO粉末上方，通入H2，过一会儿开始加热(用内焰)。
酒精灯外焰内焰焰心的温度高低1
温度传感器探究酒精灯、蜡烛外焰、内焰、焰心的温度高低蚌埠二中蒋红年一、设计思路酒精灯外焰、内焰、焰心的温度高低是中学化学的基础实验和基本知识，长久以来一直认为高低顺序是外焰〉内焰〉焰心，本节课以火焰温度高低的探究入手，引导学生学习温度传感器的使用，通过教师的引导和学生的交流研讨，确定火焰温度高低的判断依据，既有定性的判据，也有定量的判据，并设计实验方案，最后对实验结论进行分析、讨论及反思。
通过本节课的学习，一方面能够使学生体会火焰温度高低判据的多样性；另一方面，可以使学生了解传感器技术在中学化学实验中的应用，并通过科学探究过程激发学生学习化学的兴趣，培养其科学探究素养，开拓学生的视野，使学生体会科技进步对中学实验的支撑作用。
二、教学目标1．了解手持技术在测量酒精灯、蜡烛火焰温度中的应用；2．通过实验让学生体会火焰温度高低判定方法的多样性；3．通过科学探究过程激发学生学习兴趣，培养其科学探究素养，拓展学生的视野。
三、教学重点1．体会利用手持技术定量测定火焰温度高低的方法；2．掌握温度传感器的使用方法，使学生能够领会定量实验的研究过程，进一步体会化学定量分析的优越性和科技进步对实验手段的更新所起的支撑作用。
四、教学方法任务驱动式、启发式；五、教学工具仪器：计算机、数据采集器、温度传感器，酒精灯，用品：火柴、蜡烛，六、教学过程【设问引入】酒精灯是我们大家比较熟悉的一个加热仪器，它的火焰我们分为外焰内焰和焰心三部分，这三部分的温度高低是什么样的顺序呢？【学生回答】外焰〉内焰〉焰心【设问】温度高低如何进行衡量呢？如何用实验来进行验证呢？【学生回答】讨论并汇报1.取一根火柴杆放在酒精灯的火焰上，观察不同部位的炭化情况2.取一根铜丝放在酒精灯火焰上观察并比较不同部位的颜色变化【教师】邀请一位学生一起完成实验，并描述实验现象和困惑【学生】1.酒精灯的外焰内焰和焰心部位区分不明显且火焰飘忽不定2.火柴杆的炭化变化时间太短，不容易观察3.铜丝的颜色变化不明显【教师补充】其实火柴杆的炭化还和氧气的浓度等因素有关，所以这个判断标准是不准确的。
DIS探究酒精灯火焰的温度
过旋钮下调升降台高度来调节酒精灯灯芯与高温传 感器探针顶端的距离，每次以５ ｍｍ为单位。点击实 验软件左方“新建”图标，弹出对话框时选择“否”，不 保存表格，再次点击“ｆ｛动记录”栏中的“开始”，采集 温度数据。６０ ｓ后点。∽自动记录”栏中的“结束”，点 击“数据分析”中的“求平均”罔标，获得此部位６０ Ｓ内 所测量的平均温度并记录在友１相成位置中。
由衷ｌ数据町知：酒精灯３层火焰平均温度分 别为焰心５９６．７℃、内焰７７６．５℃、外焰７２４．６℃，则 酒精灯３层火焰温度的大小关系为：焰心＜外焰＜ 内焰。多少年来，不论２）灯壶内洒精的体积小同，火焰温度可能不 同。本实验用的酒精灯的灯壶总容量为１８７ ｍＩ。，装 有１２０ｍｌ。的酒精，约为总容量的２／３，且平行实验
表２酒精灯火焰最高温度出现位置比较
内焰 外焰
８ ８ ２ Ｏ
５—５ ３
∞诣∞弱∞一酷加｝２ ＂％∞趴鸺一％他的 ９
７１２． ７６２． ８００． ７９５． ８０６． ７８４． ７３５． ６７１．
６９６．５ ７８３．３
７０８．９ ７７１．５
７９７．３ ７９９．８ ８０９．０
７９９．９ ８０１．８ ８００．４
为了准确、实时、快速和自动采集酒精灯火焰不 同部位的多个温度数据，本实验选用了先进的ＤＩＳ 实验系统来完成。ＤＩＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓ－ ｔｅｒｎ）实验即数字化信息系统实验，由“传感器＋数 据采集器＋实验软件包＋计算机”构成的新型实验 系统。ＤＩＳ实验系统最根本的特点是将实验过程或 现象转化为可检测的物理信号，进而利用物理信号 反映或研究实验本质，这也是科学研究中非常重要 的“转化”思想。ＤＩＳ实验系统的应用，使该实验从 定性研究走向定量研究成为可能。 ２探究过程 ２．１探究仪器
利用激光干涉CT测量燃烧温度的空间分布
而 是 使 用 能够 一 次 拍
摄影 时 同 样 的 位 置 镜
5 并用 3
`
在各 不 同 方向上 加成 象 透 影
“ 。
摄下 来 自各 方 向 的干 涉 图象 的 多方 向全 息 千 涉 如图
2
m 照相 机 摄
本 光学 系 统 取得 视 野 纵横 均 约 为 8 0
所示
。
干涉 像 的 角度 范 围
Z m x
3 `
。
大 小 的 平台 上
,
每
在 任意 折 射率 分 布 的场 合
用 来 自多 个方 向 的 投 影 数据 的
,
如前 所述
CT
。
,
需
物 体 光 用 一个 参 考光 每组 的参 考光 一 致
。 。
各 光束 的时 间相午 性 与
,
按 照 干涉
,
物 体光 穿 过 火 焰 照 射 到 干 适 当安装 了分
.
i =
一
N
i
(
)
在 分 布状 况 不 随 光 路进 行方 向改 变 的二 维 场或 轴 对 称分 布 的场合 下
, ,
图
2
多方 向全 息 干 涉 光 学 系统
火 焰 的 折 熨率从 来
,
4 个 方 向得 到千 涉像 本 光学 系统 能 从 2
整
6束
自一个 方 向 的干涉 图求 出
。
个 系 统 安放 在
,
现象 像
。
,
则还 希望 在 同 一 时刻 就 能 得 到 这 些干 涉
,
出约 3 0
0m
w )
。
,
用 二次 曝 光 法摄 影
实验二、 本生灯之使用法一、实验目的瞭解本生灯灯焰的温度分布,ppt实用资料
3.0 分
3.5 分
4.0 分
4.5 分
5.0 分
在鐵架與本生燈燈口對齊位置用粉筆畫一刻度，
徐徐攪拌燒杯內的水。 3
徐徐攪拌燒杯內的水。
一刻度，作為鐵環固定位置。
以量筒取100mL冷水倒入5燒杯，插入溫度計量測
在鐵架與本生燈燈口對齊位置用粉筆畫一刻度，
以水溫為縱座標，時間為橫座標在方格紙上作圖。
生瞭燈解置 本鐵生環燈下燈加焰熱的之溫，度同分7時佈開，始找計得時最，理並想以的溫加計熱區域。
11 cm
以水溫為縱座標，時間為橫座標在方格紙上作圖。
120
100
80
3 cm
6 0 溫 度 T(oC )
9 cm 7 cm
40
5 cm
20
0
0
2
46Biblioteka 時 間 t(m in )燈口與鐵環不同距離其加熱時間對溫度變化之圖形
(100 mL)，直尺。
13
15
1.將所得數據，以水溫為縱座標，時間為橫座標在方 格紙上作加熱曲線圖(或由Excell作圖)，並求各加熱曲 線的斜率。
實驗結果
0 0. 1. 1. 2.0 2. 3. 3. 4. 4. 5. 加熱速
時 分5 0 5 分5 0 5 0 5 0 率
距
間
分分分
分 分 分 分 分 分 =ΔT/Δt
離
100mL水之溫度（℃）
3 cm
33 38 45 56 57 63 68 74 80 85 11.53
1
5 cm
38 46 54 61 69 76 82 87 92 96 11.80
7 cm
37 43 52 59 65 72 78 85 90 95 13.42
浙教版新教材科学七年级上册第一章第14节测试
七年级上册第一章第1-4节测试一、选择题（每题2分，共40分。
）1、下列有关说法中正确的是（）A．科学研究是科学家的工作，和我们无关B．科学研究是高深而神秘的，可望而不可及C．科学研究是很复杂的工作，我们没有办法完成D．只要留心观察，从身边的问题着手，我们都可以进入科学世界进行科学研究2、下列说法不正确的是（）A．在学习生活和科学研究中，成功者往往是善于观察的人B．单凭我们的感觉，就能对事物作出可靠的判断C．借助各种仪器可大大扩大我们的观察范围D．在实验中，我们常常要用一些测量工具对物体进行测量3、学习科学的基本方法是（）A．仔细观察B．积极实验C．认真思考D．以上都是4、科学家有许多发明和创造，其科学研究的首要工作是（）A.记录结果，分析论证B.写论文报告，资源共享C.关注现象，提出问题D.搜集资料，考察验证5、下列不属于科学研究的是（）A.小明到杭州旅游，发现西湖十大美景B.苹果落在地上，牛顿发现万有引力定律C.瓦特好奇于水的沸腾，发明了蒸汽机D.麦哲伦航海探险，发现地球是圆的6、下列科学家及发明、发现不对应的是（）A．奥斯特－电流的磁效应B．袁隆平－杂交水稻C．伦琴－X射线D．牛顿－海王星7、科学就在我们身边，下面描述的是生活中的一些科学常识，你认为不正确的是（）A、池塘中的气泡离水面越近，气泡的体积越大B、把鸡蛋投入水中，是竖躺在水中的，且有气室的一端朝上C、不小心把鸡蛋掉进装有醋的盆子里，鸡蛋表面会有气泡产生D、生鸡蛋和熟鸡蛋用相同的力进行旋转，生鸡蛋转的时间长点8、9月1日，乐东东和乐实实怀着高兴的心情来到自己梦寐以求的学校：东城实验。
他们漫步于学校，发现了很多现象，并提出了相应的问题：①为什么要把学校取名为东城实验呢？②一天当中学校的旗杆长短为什么会发生变化呢？③为什么铁栏杆会生锈呢？④为什么很多自己的邻居小朋友要就读于东城实验？根据一个月的《科学》学习，你认为《科学》主要解决哪些问题？（）A．①②B．②③C．①④D．③④9、下列仪器不能加热的是（）A．燃烧匙B．试管C．蒸发皿D．量筒10、科学实验既要操作规范,更要保障安全。
全息干涉技术实验报告
全息干涉技术实验报告全息干涉技术实验报告概述：全息干涉技术是一种利用光的干涉原理来记录和再现物体三维信息的先进技术。
本实验旨在通过实际操作，深入了解全息干涉技术的原理、应用和局限性。
一、实验仪器和材料：1. 全息干涉实验装置：包括激光器、分束器、反射镜、全息板等。
2. 实验样品：选择适合的物体，如硬币、玻璃球等。
二、实验步骤：1. 搭建全息干涉实验装置：按照实验指导书上的示意图，将激光器、分束器、反射镜等组装起来。
2. 准备全息板：将全息板放置在适当的位置上，确保其与激光器的光线垂直。
3. 调整实验装置：通过调整反射镜的位置和角度，使得激光器的光线能够正确地照射到全息板上。
4. 拍摄全息图：将实验样品放置在全息板的一侧，打开激光器，让激光光束照射到样品上，然后将激光光束经过样品的散射光与参考光束进行干涉，形成全息图。
5. 处理全息图：将全息图进行显影、固定等处理，使其能够稳定地保存下来。
6. 再现全息图：将处理好的全息图放置在实验装置上，通过照射激光光束，将全息图中的三维信息再现出来。
三、实验结果与分析：通过实验，我们成功地制作了全息图，并且实现了对全息图中三维信息的再现。
在再现的过程中，我们发现全息图所呈现的物体具有立体感，可以从不同角度观察到物体的不同部分，这正是全息干涉技术的特点所在。
然而，全息干涉技术也存在一些局限性。
首先，全息图的制作过程相对复杂，需要精确的操作和调整，对实验人员的要求较高。
其次，全息图的再现需要较为强大的激光器，这对于实际应用来说可能会增加成本和难度。
此外，全息图的再现效果也会受到环境光的干扰，需要在较为理想的实验条件下进行。
四、应用前景：尽管全息干涉技术存在一些局限性，但其在科学研究、工程设计等领域具有广阔的应用前景。
例如，全息干涉技术可以用于三维成像、光学计算、光学存储等方面。
在医学领域，全息干涉技术可以应用于显微镜成像、医学诊断等方面。
此外，全息干涉技术还可以用于安全防伪、艺术创作等领域。
巧用石棉网观察酒精灯火焰的温度
作者： 孙立新
作者机构： 山东省肥城市泰西中学271600
出版物刊名： 实验教学与仪器
页码： 36-36页
年卷期： 2011年 第11期
主题词： 酒精灯;温度;火焰;石棉;巧用;实验时间;基本操作;学生
摘要：在学生开展实验中，笔者发现部分学生在使用洒精灯加热时，仪器的加热部位不是离开灯焰．就是利用灯焰的中下部进行加热。
这种操作一方面反映了学生基本操作的不熟练、不规范，另一方面也延长了实验时间，浪费了酒精。
究其原凶，是学生还没有深刻认识到酒精灯火焰哪部分的温度最高。
为了弥补学生在这方面的不足，笔者指导学生做了如下实验。
实验三 酒精喷灯的使用和玻璃操作
实验三酒精喷灯的使用和玻璃操作一、实验目的1、了解酒精喷灯的构造、使用方法、火焰各区域温度的高低及各区域火焰的性质。
2、练习玻璃管的切割、圆口、弯曲和拉伸，练习玻璃棒的制作。
3、练习塞子钻孔的基本操作。
二、仪器材料仪器：酒精喷灯、坩埚夹、锉刀（或薄片小砂轮）、石棉铁丝网、打孔器。
材料：大头针（或细铁丝）、小块纸板（或厚纸板）、铜片、玻璃管（内径3~4mm，长12cm；内径6mm，长50cm）各一根、玻璃棒（长40cm）一根。
三、实验内容(一) 酒精喷灯的使用1、酒精喷灯的构造及使用方法酒精喷灯是金属制的。
使用前，先在预热盆中注满酒精，然后点燃预热盆内的酒精，以加热金属灯管。
待预热盆内酒精燃烧待尽时，开启开关，这时由于酒精在灼热的灯管内气化，并于来自气孔的空气混合，用火柴在灯管管口处点燃，即可得到高温火焰。
调节开关螺丝，可以控制火焰的大小，向左加大火焰，向右减小火焰直至熄灭。
注意，在开启开关、点燃之前，灯管必须充分灼烧，否则酒精在灯管内不全部气化，将有液态酒精由管口喷出，形成“火雨”，乃至会引起火灾。
不用时，必须关好酒精储罐的开关，以免酒精泄漏，造成危险。
酒精喷灯的构造如下图1。
图1酒精喷灯的构造1、灯管；2、酒精喷灯开关；3、预热盆；4、灯座；5、气孔；6、橡皮管；7、酒精；8、储罐；9、酒精储罐开关2、火焰的温度酒精喷灯的火焰温度通常可达700~1000℃，在酒精喷灯火焰中，各部分温度的高低如图2 。
（1）将铁丝网平放在无色火焰中，从火焰上部慢慢向下移动，注意铁丝网变成红热部分的面积和光亮程度变化。
图2火焰结构图3火焰温度实验1、氧化焰；2、还原焰；3、焰心；4、温度最高处（2）将厚卡纸用水浸湿后，使其一边向下，垂直穿过火焰，把火焰平均分成两部分，当纸片有焦灼的倾向时，取出纸片，观察纸片焦灼的情况。
（3）取一根火柴，用大头针从火柴头下横穿过，把针架在灯管上，使火柴头露在外边，位于灯管的中心上方（图3-3）。
全息干涉技术测量酒精灯火焰温度场分布
全息干涉技术测量酒精灯火焰温度场分布刘国强王慕冰苗明川熊畅（北京航空航天大学物理科学与核能工程学院物理实验中心，北京 100191）摘 要 利用激光全息干涉原理测量酒精灯火焰温度分布，通过二次曝光的方法，获得了酒精灯火焰干涉条纹。
利用 Matlab 数字图像处理技术，对干涉图像进行了简单的处理，实现了对火焰干涉条纹位置的准确判读。
根据环带法和环带内折射率定常假设，并采用计算机辅助编程计算，对酒精灯温度场进行反演，对各级条纹对应的温度值进行标定，获得了酒精灯火焰温度场的分布规律。
关键词 全息干涉；温度测量；数字图像处理；环带法；温度场反演随着工业发展的需要，人们对温度测量的准确性要求也越来越高。
无接触测温成为航空航天等工业领域测温的重要方法。
激光全息测温技术的非接触、实时、全场计量等优点使其具有很大的发展应用空间。
本文首先通过对激光全息测温原理的探究，采用二次曝光法，记录前后两次物光波形成的火焰干涉条纹；然后利用Matlab数字图像处理技术，对火焰干涉条纹的位置进行了判读；最后采用环带法，结合计算机编程，对火焰温度场进行了重建，并对火焰某一高度截面处的温度值进行了标定，还做了误差分析并提出了改进建议。
1 实验原理1.1 二次曝光法实验采用的光路图如图1所示，前后分别进行两次曝光，每次曝光时间为120s 。
第一次曝光时，不点燃酒精灯，红敏聚合全息干板记录的是初始温度场物光波和参考光波的干涉信息。
然后将酒精灯点燃，待其稳定后，进行第二次曝光。
此时记录的是穿过变化温度场的物光波和原参考光形成的干涉图1 激光全息干涉测温光路图收稿日期：2017-06-12作者简介：刘国强，男，北京航空航天大学能源与动力工程学院本科生。
通讯作者：王慕冰，女，高级讲师，主要从事物理实验教学与研究，wangmubing@引文格式：刘国强，王慕冰，苗明川，等．全息干涉技术测量酒精灯火焰温度场分布[J]．物理与工程，2017，27（Z1）：250-255．全息干涉技术测量酒精灯火焰温度场分布 251 信息。
一种测量发光火焰温度的数据处理方法研究_金钊
1 2 3 4 5 6 7 8 λ m 0. 574 0 . 592 0 . 623 0 . 654 0 . 698 0 . 748 0 . 826 0 . 914 i /μ V′ 39 . 4 139 . 7 117 . 5 363 . 7 345 . 0 493 . 9 320 . 7 406 . 7 i/ mV
[ 2 , 3]
利用该方法对火焰发射率与波长的关系依次进行了 三点直线拟合 , 并采用遗传算法进行了优化 。 该方法 适合于发射率随波长连续变化且平缓的火焰温度的 测量 。 采用该方法对某种固体推进剂燃烧火焰的测 量数据进行了处理 , 并与理论数值进行了比较验证 。
2 数学模型的建立
如果多波长温度计有 n 个通道 , 则第 i 个通道 的输出信号 V i 可表示为[ 4] 1 Vi = A( λ ε ( λ i) i , T) 5 C /( λT) λ i( e 2 i -1) ( i = 1 , 2 , …, n ) ( 1) 式中 : A( λ 是只与波长有关而与温度无关的检定 i) 常数 , 它与在该波长下探测器的光谱响应率 、 光学元 件透过率 、 几何尺寸以及第一辐射常数有关 ; ε ( λ i , T) 是温度为 T 的目标光谱发射率 。 为了便于处理 , 将式( 1) 用维恩公式来代替 , 即 5 -C /( λ T) i Vi = Aλ ε ( λ λ i , T) i ·e 2 i ( i = 1 , 2 , …, n ) ( 2)
Vi 1 1 C2 ln ′ -ln[ ε ( λ ] i , T) Vi T′ T λ i
2
( 6) 但是对式( 6) 这种由 n 个方程和( n+ 1) 个未知量构 成的方程组来说 , min f ( ε 具有无穷多组解 , 显 i , T) 然不是解决问题的理想方法 。 为此提出了下述的解 决方法 。 对在试验波段内的发射率与波长的关系依次进 行了三点直线拟合 , 可以得到 ( n -2)个拟合方程 , 即
在掌上实验室探究酒精灯火焰温度——得出不同的结论
在掌上实验室探究酒精灯火焰温度——得出不同的结论作者：钱扬义等摘要本文介绍在掌上实验室进行的酒精灯3层火焰温度的探究实验，探讨酒精灯3层火焰温度的大小及其关系。
关键词掌上实验室酒精灯火焰温度探究实验前言酒精灯是化学实验中经常使用的热源。
酒精灯的火焰可以分为3部分：焰心、内焰和外焰。
焰心是我们观察到的比较暗的部分；内焰是最明亮的部分，呈黄色；外焰颜色比内焰淡，而且常飘忽不定。
一般地认为酒精灯火焰温度在500℃左右，并且焰心、内焰和外焰的温度依次增高，其理论依据是：外焰燃烧充分，温度最高。
因此在要用到酒精灯加热的实验中，都强调要用外焰加热。
酒精灯3层火焰的温度各有多少度？3层火焰的大小关系怎样，是不是像前面叙述的那样？酒精灯可以获得的最高温度又有多大？这些都是定量的研究，在传统的中学化学实验条件下难于开展。
中学化学实验对这个问题进行定性研究，通常的做法是用一根火柴梗在酒精灯火焰上加热，根据火柴梗不同部位炭化速度的快慢来判断各层火焰温度的高低。
掌上实验室使中学化学实验从定性研究走向定量研究成为可能。
掌上实验室是由手持技术(Hand held technology)与计算机技术构成的现代科学实验室，其中手持技术包括数据采集器(Data logger)和各种传感器(Sensor)或探头(Probe)，它们能便携地、定量、快速、准确地测量各种实验数据；计算机技术为实验数据的处理提供强大的技术支持。
本实验在掌上实验室进行，对上面3个问题进行探究。
1 实验部分1.1 实验方案酒精灯的3层火焰常有跳动，因此不能直接手持探头测量3层火焰的温度。
本实验用如图1所示的装置进行，探头从灯芯位置开始，通过调节灯座的高度，依次测量酒精灯各部分火焰的温度。
测量的原则是：每隔50s调整一次探头的位置(用调节灯座的高度的方法)以测量不同部位火焰的温度；每次调整的高度为0.5cm(以直尺为标度)；调整的时间为10s，在10s内提前完成调整的，够10s后方重新计时。
利用数字化实验仪器探究酒精灯火焰的温度
是他 们仍 旧难 以很好 地 建 立 起适 当 的物 理 模 型 ，
这就 导致 了在进 一步 学 习平 抛 运动 时学 生难 以准 确 描述 物体 运动 的情 景 。
２ 我 们 的 尝 试
为 ｒ克服 上 一 个实 验 的缺 陷 ， 我们 希 望 能 将
・
６ ２ ・
Ｅｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ａｎ ｄ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ Ｖｏ １ ． ３ １ ，Ｎｏ ． ７，２ ０ １ ５
从 上述利 用数 字化 仪器 进行 的科 学探究 活 动
基于 Ｄ Ｉ Ｓ Ｌ ａ ｂ的 二 维 运 动 合 成 与 分 解 实 验 的 改 进
口 高 嵩 顾 存 金
山 东 师 范 大 学 物 理 与 电 子 科 学 学 院 ２ ５ ０ ０ １ ４
运 动 的合成 与分解 是 学生在 高 中物理 学 习 中
进行 演示 实验 或 组 织学 生进 行 探 究 实 验 ， 以直 观
所谓“ 蜡 块上 浮 法 ”是 采用 让 一 蜡 块 在装 满 水 的密 闭玻璃 管 中上 浮 ， 蜡块 的运 动 可 以 近似 看
作匀 速上 升 ， 再 将 玻 璃 管放 置 到 水 平 轨道 上 匀 速
地展 示现 象 ， 让 学生 形 象地理 解物 理情 境 ， 降低学 习难 度 ， 从 而 将 理论 与实 际 更 好 地 联 系起 来 。但
教 学 的需 求 ， 逐 步改 进 和完 善 二维 运动 合 成 与 分 解 的实验 方案 。尤 其是 在有 了数 字化 实验 手段 之
控制 ， 并 且直 到蜡 块升 到最 高点 ， 我们无 法对 蜡块
进行 各位 置 的细致 分析 。 这样 虽然 我们 在 教 学 中 为学 生 做 了实验 ， 但
实验教学案例：观察火焰反应实验
火焰温度：通过热电偶等设备测 量火焰温度，了解不同物质燃烧 时火焰温度的变化情况。
添加标题
添加标题
火焰稳定性：观察火焰在不同条 件下的稳定性，如风速、燃料浓 度等因素对火焰稳定性的影响。
添加标题
添加标题
实验结论：根据实验结果分析，得出 物质燃烧时火焰颜色、稳定性、温度 等方面的结论，并对其原因进行解释。
实验步骤
点燃酒精灯
用火柴点燃灯芯
观察火焰颜色和形状
打开酒精灯灯帽，将灯芯放 入灯座
实验结束后，用灯帽盖灭酒 精灯
添加燃料
准备燃料：选择合适的燃料，如 酒精、煤油等
控制火势：根据实验需要，调整 火势大小，保持火焰稳定
添加标题
添加标题
点燃燃料：使用火柴或打火机点 燃燃料
添加标题
添加标题
观察火焰：观察火焰的颜色、形 状和高度等特征
感谢您的耐心观 看
汇报人：XX
醋酸等。
观察火焰： 观察火焰的 颜色、形状 等特征，记 录实验现象。
熄灭酒精灯： 实验结束后， 用火柴熄灭 酒精灯，注
意安全。
观察火焰颜色变化
了解火焰反应的基本原理
观察不同物质燃烧时火焰颜色 的变化
判断物质的纯度和含量
实验目的：通过观察火焰颜色 变化，探究物质在燃烧过程中 的化学反应和性质。
实验注意事项
添加副标题
观察火焰反应实验
汇报人：XX
目录
CONTENTS
01 添加目录标题
03 实验材料
05 实验结果分析
02 实验目的 04 实验步骤 06 实验安全须知
添加章节标题
实验目的
了解火焰反应原理
实验目的：探究不同物质在火焰中的反应现象 实验意义：深入了解火焰反应原理，为实际应用提供理论支持 实验过程：选取不同物质，观察其在火焰中的反应现象 实验结果：总结实验数据，分析不同物质在火焰中的反应特性
测量酒精灯火焰的温度
测量酒精灯火焰的温度
孙作江;朱南
【期刊名称】《教学仪器与实验》
【年(卷),期】2002(018)009
【摘要】@@ 1问题的提出rn中学物理教学中,我们做了不少基本实验,测过许多基本的物理量.由于多方面的原因,有一些同样重要的物理量却很少被测量,甚至尚未被测量过,我们称这类物理量为非常测物理量.比如,酒精灯火焰(外焰)的温度等.非常测物理量对教学很有用,在此,笔者自制了小巧的量热器,通过实验测出了酒精灯火焰的温度,并对测量结果进行了初步的误差处理,以供大家参考.
【总页数】1页(P11)
【作者】孙作江;朱南
【作者单位】首都师范大学物理系,100037;首都师范大学物理系,100037
【正文语种】中文
【相关文献】
1.酒精灯火焰温度再探究 [J], 王宝权
2.酒精灯火焰温度的测量 [J], 郝金声;周进康
3.用全息干涉法测量酒精灯火焰温度分布的实验 [J], 唐川;周明轩
4.基于发射光谱的酒精灯火焰温度测量技术研究 [J], ZHAO Da-peng;MA Zhi-wei;YUAN Zhong-cai
5.全息干涉技术测量酒精灯火焰温度场分布 [J], 刘国强;王慕冰;苗明川;熊畅
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化学人教版-单元卷 答案
B.大量植树造林有利于降低空气中二氧化碳含量
C.空气中二氧化碳含量在不同地域都是相同的
D.多次抽测并取平均值可有效避免测定结果的偶然性
14.在一定质量的氯酸钾(KClO3)中加入少量的二氧化锰(MnO2)并加热到不再产生气体为止,下图中能正确表
示反应前后各物质的质量(m)随时间(t)变化关系的是
()
;b 是
;c 是
。
(2)薛明抽到的题目是“液体药品的取用”,按评分标准,每项规范操作得 1 分,总分 5 分。实验完毕后,薛明得了
3 分,他在实验中的错误可能为:
;
。
(3)你认为利用图中仪器和药品还能完成的实验基本操作有:
、
。(填两种)
(4)洗涤仪器 b 时,洗净的标准是
。
21.(7 分)人们喜欢在清晨天刚蒙蒙亮时到草木繁茂的公园中锻炼身体,这样好吗?小辰认为对人体有利,因为
19.(3 分)设计实验鉴别下列物质(操作、现象、结论):
(1)水和酒精
利用物理性质鉴别:
;
利用化学性质鉴别:
。
(2) 现有三瓶气体,分别是空气、氧气和二氧化碳,请用简单的方法加以鉴别。
。
20.(8 分)某市进行中考化学实验操作考试,实验桌上摆放有下列仪器和药品:
(1)指出图中编号仪器的名称:a 是
气与其他气体体积比可能是
()
A.1∶3
B.1∶5
4.下列物质中不含氧气的是
C.1∶4
D.21∶79
A.空气
B.双氧水
C.液氧
D.海水
5.下列说法错误的是
A.空气中 PM2.5 含量高说明空气质量好
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气