红外物理ppt第二章
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第一章 绪论
教学目的：1、使学生掌握红外技术的基本概念
2、使学生了解红外技术专业的基本情况
3、使学生了解红外物理课程的基本内容
教学方法：面授
教学手段：板书
学时分配：2
重点、难点：掌握红外技术的基本概念
作业布置：无
辅导安排：无
Байду номын сангаас
一、红外技术的基本概念
红外技术是研究红外波段内电磁波的规律并使其应用的一门现代技术。 众所周知，从波长很长的无线电波到波长很短的宇宙射线都是不同波长的 电磁波，或称为电磁辐射。波长的单位在行业内习惯用微米(µm) 。频率ν
业务培养要求：
本专业学生主要学习数学、物理学、四大力 学、固体物理、半导体物理、红外物理学与 光电子学的基础理论和基本知识，具有利用 现代的光学、机械、电子、计算机等先进技 术，对红外系统乃至光电子系统及仪器整机 的设计、计算、应用的基本能力。掌握各种 光电子器件、工艺及系统的设计、研究与开 发的基本能力。
业务培养目标：
本专业培养具备坚实的数理基础，系统掌握
红外技术与光电子技术领域内宽厚理论基础、 实验技能和专业知识，获得科学研究和科技 开发的初步能力，能在红外技术与光电子技 术及其它相近领域内从事研究、教学工作， 从事红外技术、光电子技术、光电子器件乃 至光电子系统的设计、制造和相应新产品、 新技术、新工艺的研究、开发工作的军地两 用高级工程技术人才。
（3）轻小型化。非致冷、集成式、大面阵红外探 测器方向发展。高效小型制冷器和无需制冷的红外 探测器将是今后的发展方向。
（4）红外探测系统从单波段向多波段发展。
我国红外技术发展较晚，在五十年代末、六 十年代初。至今发展有四十多年历史（其实 也不晚，文化大革命耽误了）。值得骄傲， 我院1958年成立，就有红外技术专业方向。 原隶属中科院长春光机所（上海光机所也是 长春光机所分出去的）。所以说也是我院的 特色专业。七十年代我院就研制了四○火箭 筒的红外瞄准镜，后陆续搞了很多红外技术 方面的科研项目，在国内小有名气。
主要课程设置：
主要学习四大力学、固体物理、半导体物理、 红外物理、红外探测器、红外光学系统、红 外电子学、红外系统等，
开设红外遥感技术、红外光谱技术、红外预 警与对抗、红外仪器及应用、夜视技术等课 程。
专业学科梯队：
红外技术专业的主干学科是电子科学与技术，我校 的电子科学与技术系现有一个博士点（物理电子 学）、两个硕士点（物理电子学、微电子学与固体 电子学），都是省部级重点学科。各学科梯队的负 责人，都长期从事红外技术方面教学和科研工作， 对红外技术专业的建设可以起到有力的支撑作用。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1、具有坚实的数理基础，较好的人文社会科学基
础，并熟练掌握一门外国语； 2、系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础 理论知识； 3、具备较强的近代物理实验、光电子技术实验能 力，计算机辅助设计与测试能力和相关的工程实践 训练； 4、了解本专业领域的最新进展和发展动态；掌握 文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学 研究和实际工作能力。
由于是具有理科基础的工科专业，所以红外技术专 业或方向以前一直设置在光学物理系，现在光学物 理系分为两个系，同属于理学院。
概述
红外技术是电子科学与技术专业中一个主要的专业方向。 是我校7个特色专业之一。是历史悠久、力量雄厚、国内 少有的军工特色专业。几十年来为我国军工事业培养了 一批有成就的专业人才。
历史沿革
红外技术是我校1958年建校时技术物理专业的一个方向， 1963年成立为专业。直到1993年教育部调整专业目录， 红外技术作为一个方向归并在光学物理系光电子技术专 业名下，2002年原光学物理系调整为两个系：物理系和 电子科学与技术系 。
把各种红外元器件、部件构成完整的应用系统。 （对应课程：红外系统）
红外技术在军事上和国民经济中的应用
相关技术：
探测技术;精确制导技术;光电子技术;先进材料 技术
技术难点：
红外技术的发展关键在于红外材料的研制、红 外设备的制冷、红外设备向更长波段发展、红外焦 平面阵列器件的研制和红外设备与数据处理设备的 结合等。
红外技术的发展和现状：自从1800年英国天文学家 F·W·赫歇尔发现红外辐射至今，红外技术的发展 经历了两个世纪。从60年代中叶起，红外探测器和 系统的发展体现了红外技术的现状及发展方向。
（1）探测器已从单元发展到多元，从多元发展到 焦平面阵列。
（2）红外探测器的工作波段从近红外扩展到远红 外。
红外技术的主要（研究）内容 ：
红外辐射的性质。包括受热物体所发射的辐射在光 谱、强度和方向的分布；辐射在媒质中的传播特 性——反射、折射、衍射和散射；热电效应和光电 效应等。（对应课程：红外物理）
红外元器件、部件的研制。包括红外探测器、辐射 源、微型制冷器、红外光学材料和滤光片等。（对 应课程：红外探测器、红外光学系统）
。 和波长λ的关系为λν= c （光速）；也有用波数σ表示波长的 σ=1/λ(cm-1)
电磁波谱上的每一段都具有其独特的规律，每一段都是一个研究领域， 都有其特性和规律，研究并使其应用，造福与人类，是每个学科的宗旨。 红外技术就是研究红外区域内电磁波的规律的一门学问。包括可见光直到 紫外部分。
需要记住和理解的几点内容： “红外辐射是人眼看不见的光线” “红外辐射就是热辐射” “对红外线的研究也属于光学范畴。”
红外技术的应用 1 军事目标的侦察、监视、预警与跟踪 2 红外制导是一种重要的制导方式。 3 红外通信。 4 军用夜视仪。 5 是探测隐身飞行器的一种手段。 6 对威胁进行红外告警。
红外对抗（简介）：红外干扰机，红外诱饵，红外 烟幕，红外隐身。
红外技术在民用方面的应用：红外测温，红外遥控， 红外遥感，红外医疗，红外加热，红外光谱技术 。
总之，红外技术的应用及其广泛，它已涉及到军事 战术或战略的情报搜集、目标的侦察监视、武器制 导等各个领域，对未来战争产生重大的影响。在工 业、医学和科研等许多方面也广为使用，例如热源 探测，医用热像仪、温度测量与过程控制、红外光 谱分析、红外加热、红外遥感、红外天文学等。
红外技术专业的基本情况
教学目的：1、使学生掌握红外技术的基本概念
2、使学生了解红外技术专业的基本情况
3、使学生了解红外物理课程的基本内容
教学方法：面授
教学手段：板书
学时分配：2
重点、难点：掌握红外技术的基本概念
作业布置：无
辅导安排：无
Байду номын сангаас
一、红外技术的基本概念
红外技术是研究红外波段内电磁波的规律并使其应用的一门现代技术。 众所周知，从波长很长的无线电波到波长很短的宇宙射线都是不同波长的 电磁波，或称为电磁辐射。波长的单位在行业内习惯用微米(µm) 。频率ν
业务培养要求：
本专业学生主要学习数学、物理学、四大力 学、固体物理、半导体物理、红外物理学与 光电子学的基础理论和基本知识，具有利用 现代的光学、机械、电子、计算机等先进技 术，对红外系统乃至光电子系统及仪器整机 的设计、计算、应用的基本能力。掌握各种 光电子器件、工艺及系统的设计、研究与开 发的基本能力。
业务培养目标：
本专业培养具备坚实的数理基础，系统掌握
红外技术与光电子技术领域内宽厚理论基础、 实验技能和专业知识，获得科学研究和科技 开发的初步能力，能在红外技术与光电子技 术及其它相近领域内从事研究、教学工作， 从事红外技术、光电子技术、光电子器件乃 至光电子系统的设计、制造和相应新产品、 新技术、新工艺的研究、开发工作的军地两 用高级工程技术人才。
（3）轻小型化。非致冷、集成式、大面阵红外探 测器方向发展。高效小型制冷器和无需制冷的红外 探测器将是今后的发展方向。
（4）红外探测系统从单波段向多波段发展。
我国红外技术发展较晚，在五十年代末、六 十年代初。至今发展有四十多年历史（其实 也不晚，文化大革命耽误了）。值得骄傲， 我院1958年成立，就有红外技术专业方向。 原隶属中科院长春光机所（上海光机所也是 长春光机所分出去的）。所以说也是我院的 特色专业。七十年代我院就研制了四○火箭 筒的红外瞄准镜，后陆续搞了很多红外技术 方面的科研项目，在国内小有名气。
主要课程设置：
主要学习四大力学、固体物理、半导体物理、 红外物理、红外探测器、红外光学系统、红 外电子学、红外系统等，
开设红外遥感技术、红外光谱技术、红外预 警与对抗、红外仪器及应用、夜视技术等课 程。
专业学科梯队：
红外技术专业的主干学科是电子科学与技术，我校 的电子科学与技术系现有一个博士点（物理电子 学）、两个硕士点（物理电子学、微电子学与固体 电子学），都是省部级重点学科。各学科梯队的负 责人，都长期从事红外技术方面教学和科研工作， 对红外技术专业的建设可以起到有力的支撑作用。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1、具有坚实的数理基础，较好的人文社会科学基
础，并熟练掌握一门外国语； 2、系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础 理论知识； 3、具备较强的近代物理实验、光电子技术实验能 力，计算机辅助设计与测试能力和相关的工程实践 训练； 4、了解本专业领域的最新进展和发展动态；掌握 文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学 研究和实际工作能力。
由于是具有理科基础的工科专业，所以红外技术专 业或方向以前一直设置在光学物理系，现在光学物 理系分为两个系，同属于理学院。
概述
红外技术是电子科学与技术专业中一个主要的专业方向。 是我校7个特色专业之一。是历史悠久、力量雄厚、国内 少有的军工特色专业。几十年来为我国军工事业培养了 一批有成就的专业人才。
历史沿革
红外技术是我校1958年建校时技术物理专业的一个方向， 1963年成立为专业。直到1993年教育部调整专业目录， 红外技术作为一个方向归并在光学物理系光电子技术专 业名下，2002年原光学物理系调整为两个系：物理系和 电子科学与技术系 。
把各种红外元器件、部件构成完整的应用系统。 （对应课程：红外系统）
红外技术在军事上和国民经济中的应用
相关技术：
探测技术;精确制导技术;光电子技术;先进材料 技术
技术难点：
红外技术的发展关键在于红外材料的研制、红 外设备的制冷、红外设备向更长波段发展、红外焦 平面阵列器件的研制和红外设备与数据处理设备的 结合等。
红外技术的发展和现状：自从1800年英国天文学家 F·W·赫歇尔发现红外辐射至今，红外技术的发展 经历了两个世纪。从60年代中叶起，红外探测器和 系统的发展体现了红外技术的现状及发展方向。
（1）探测器已从单元发展到多元，从多元发展到 焦平面阵列。
（2）红外探测器的工作波段从近红外扩展到远红 外。
红外技术的主要（研究）内容 ：
红外辐射的性质。包括受热物体所发射的辐射在光 谱、强度和方向的分布；辐射在媒质中的传播特 性——反射、折射、衍射和散射；热电效应和光电 效应等。（对应课程：红外物理）
红外元器件、部件的研制。包括红外探测器、辐射 源、微型制冷器、红外光学材料和滤光片等。（对 应课程：红外探测器、红外光学系统）
。 和波长λ的关系为λν= c （光速）；也有用波数σ表示波长的 σ=1/λ(cm-1)
电磁波谱上的每一段都具有其独特的规律，每一段都是一个研究领域， 都有其特性和规律，研究并使其应用，造福与人类，是每个学科的宗旨。 红外技术就是研究红外区域内电磁波的规律的一门学问。包括可见光直到 紫外部分。
需要记住和理解的几点内容： “红外辐射是人眼看不见的光线” “红外辐射就是热辐射” “对红外线的研究也属于光学范畴。”
红外技术的应用 1 军事目标的侦察、监视、预警与跟踪 2 红外制导是一种重要的制导方式。 3 红外通信。 4 军用夜视仪。 5 是探测隐身飞行器的一种手段。 6 对威胁进行红外告警。
红外对抗（简介）：红外干扰机，红外诱饵，红外 烟幕，红外隐身。
红外技术在民用方面的应用：红外测温，红外遥控， 红外遥感，红外医疗，红外加热，红外光谱技术 。
总之，红外技术的应用及其广泛，它已涉及到军事 战术或战略的情报搜集、目标的侦察监视、武器制 导等各个领域，对未来战争产生重大的影响。在工 业、医学和科研等许多方面也广为使用，例如热源 探测，医用热像仪、温度测量与过程控制、红外光 谱分析、红外加热、红外遥感、红外天文学等。
红外技术专业的基本情况