红外物理与技术

目录

第1章绪论 1
引言 1
1.1 红外辐射的基本概念 1
1.1.1 电磁辐射 1
1.1.2 红外辐射 3
1.1.3 红外辐射的特点 4
1.2 红外物理与红外技术 5
1.3 红外技术的应用 6
1.3.1 红外技术的发展 6
1.3.2 红外技术在军事领域的应用 7
1.3.3 红外技术在国民经济领域
的应用 9
小结 13
习题 13
参考文献 14
第2章辐射度量基础 15
引言 15
2.1 辐射量 15
2.1.1 基本辐射量 15
2.1.2 光谱辐射量 19
2.1.3 光子辐射量 20
2.2 光度量 22
2.2.1 光视效能与光视效率 22
2.2.2 基本光度量 25
2.3 朗伯辐射体 28
2.3.1 朗伯余弦定律 28
2.3.2 朗伯辐射体的特征 29
2.4 朗伯辐射度量中的基本规律 30
2.4.1 距离平方反比定律 30
2.4.2 互易定理 30
2.4.3 立体角投影定理 31
2.4.4 Sumpner定理 32
2.4.5 角系数互换性关系 32
2.5 朗伯体的辐射量计算 35
小结 42
习题 42
参考文献 44
第3章热辐射的基本规律 45
引言 45
3.1 物体发光类型 45
3.2 基尔霍夫定律 46
3.3 普朗克辐射定律 48
3.4 维恩位移定律 55
3.5 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 57
3.6 黑体辐射的计算 58
3.7 辐射效率和辐射对比度 60
3.8 发射率 63
3.8.1 发射率的定义 63
3.8.2 物体发射率的变化规律 65
3.8.3 热辐射体的分类 66
小结 67
习题 68
参考文献 68
第4章红外辐射源 70
引言 70
4.1 腔体辐射理论 70
4.1.1 Gouffé理论 70
4.1.2 Devos 理论 76
4.2 黑体型辐射源 83
4.3 实用红外辐射源 85
4.3.1 电热固体辐射源 86
4.3.2 气体放电辐射源 88
4.4 红外激光器 92
4.4.1 激光的特性 92
4.4.2 常用激光器 93
4.5 自然景物光辐射 94
4.5.1 太阳光辐射 94
4.5.2 月亮光辐射 96
4.5.3 天空背景光辐射 97
4.5.4 地物光辐射 99
4.5.5 海洋背景光辐射 101
4.6 人工目标的红外辐射 103
4.6.1 火箭的红外辐射 103
4.6.2 飞机的红外辐射 104
4.6.3 坦克的红外辐射 108
4.2.4 火炮的红外辐射 110
4.6.5 红外诱饵的辐射 111
4.6.6 人体的红外辐射 111
小结 112
习题 112
参考文献 112
第5章红外辐射的测量 113
引言 113
5.1 常见的红外辐射测量仪器 113
5.1.1 单色仪 113
5.1.2 光谱辐射计 115
5.1.3 红外分光光度计 117
5.1.4 傅里叶变换红外光谱仪 119
5.1.5 多通道光谱仪 121
5.2 基本辐射量的测量 122
5.2.1 辐射亮度的测量 122
5.2.2 辐射强度的测量 123
5.2.3 总辐射通量的测量 123
5.3 红外发射率的测量 125
5.3.1 半球全发射率的测量 126
5.3.2 法向光谱发射率的测量 128
5.4 红外反射比的测量 131
5.4.1 反射比 132
5.4.2 积分球反射计 134
5.5 红外吸收比和透射比的测量 138
5.6 红外辐射测温 139
小结 142
习题 142
参考文献 143
第6章红外辐射的大气传输 144
引言 144
6.1 大气的基本组成 144
6.1.1 大气层的结构 144
6.1.2 大气的组成 145
6.1.3 大气模式 149
6.2 辐射在大气中传输的光学现象 150
6.2.1 大气的折射 150
6.2.2 大气消光及大气窗口 151
6.2.3 大气的其他光学现象 153
6.3 大气吸收与散射的计算 154
6.3.1 大气的吸收 154
6.3.2 大气的散射 160
6.3.3 大气透过率 167
6.4 大气消光对成像系统性能
的影响 169
6.5 大气传输计算软件MODTRAN 170
小结 175
习题 175
参考文献 176
第7章红外热成像技术 177
引言 177
7.1 红外热成像技术的发展 177
7.1.1 红外热成像的基本过程 178
7.1.2 红外热成像技术的发展过程 178
7.2 红外热成像系统的构成 178
7.2.1 红外热成像系统的诞生
及发展 179
7.2.2 红