起初神创造天地

1. 起初神创造天地 地是空虚混沌 渊面黑暗 神的灵疾行水面 光 神说,要有 光 于是，就有了 圣经——《创世纪》

2. 光 且将旧貌换新颜 ——光学基本原理在现代科技中的应用(06类一康崴铃）

3. 光的干涉原理 • 光的干涉原理是光学中最基本的几个原理之一，它为光的波动学说打下了坚实的基础。这一古老而基础的原理将在现代科技中有着怎样的应用呢？

4. 干涉原理在光子晶体里的应用 • 光子晶体的定义及作用 • 如何利用干涉原理进行频率选择

5. 高级像差对人眼成像质量的影响 • 人眼光学系统的相差 • 人眼视觉系统功能 • 高级像差的影响

6. 基于干涉图分析的大气污染气体检测 红外及拉曼光谱都是分子振动光谱。通过谱图解析可以获取分子结构的信息。 任何气态、液态、固态样品均可进行红外光谱测定，这是其它仪器分析方法难以做到的。由于每种化合物均有红外吸收，尤其是有机化合物的红外光谱能提供丰富的结构信息，因此红外光谱是有机化合物结构解析的重要手段之一。 • 红外光谱法

7. 傅立叶变换红外光谱仪 • 傅里叶变换红外光谱仪可以进行主动和被动两种方式的遥感探测，相比主动方式而言，被动遥感方式不需要额外的主动红外光源，光谱仪可直接接收进入的红外辐射信号，探测距离长，甚至可达到几公里，并且光谱仪能随时改变探测地点。因此，傅里叶变换红外光谱仪光谱仪可　用于对工厂释放的污染气体、机动车辆排放的尾气、化工厂泄漏的有害气体等的监测

8. 差谱法 • 目前，国内利用ＦＴ—ＩＲ遥感技术对污染气体进行探测主要是利用差谱法来完成的［到。这种方法需要　分别测得背景光谱和目标气体的光谱，然后用目标气体的光谱减去背景光谱来得到差谱，这样，可以消除　测定时的各种干扰，达到探测污染气体的目的。 • 然而，由于差谱法必需预先获得背景光谱，这对于光谱仪　处于移动状态的被动遥感方式是不适用的。现在介绍一种通过对干涉图进行滤波的信号处理算法。可以用于光谱仪在机载或车载条件下对污染气体的探测。

9. 实验环境 • 实验是在德国布鲁克（ＢＲＵＫＥＲ）公司的ＯＰＡＧ ２２红外光谱仪上进行的。　ＯＰＡＧ　２２采用ＲｏｃｋＳｏｌｉｄ干涉仪，ＭＣＴ检测器（碲镉汞检测器），斯特林制冷。以甲醇作为被探测气体，探测距离在２００￣３００　ＩＩ１之 间。实验每过８个Ｈｅ—Ｎｅ激光干涉图的过零点采样，共采１０２４点，由采样定律知分辨率约为４　ＣｌＩ１＿。。甲醇试剂是由国药集团化学试剂有限公司生产，纯度为９９．９％。　

10. 图１（ａ）是利用傅里叶变换红外光谱仪测得的甲醇气体的１０２４点干涉图。对干涉图进行切趾和相位校正后［５］．再经傅里叶变换得到相应的光谱图１（ｂ），箭头所指处是甲醇的吸收峰。图１（ｃ）是对（ｂ）中甲醇的　吸收峰进行局部放大后的光谱图。由图可知，与大气微量气体（如水、臭氧以及二氧化碳等）的吸收峰相比，甲醇的吸收峰是很小的，有时甚至淹没在噪声之中，因此直接对光谱图进行分析是难以判断目标气体中是否含有要探测的污染气体的。　图１（ａ）是利用傅里叶变换红外光谱仪测得的甲醇气体的１０２４点干涉图。对干涉图进行切趾和相位校正后［５］．再经傅里叶变换得到相应的光谱图１（ｂ），箭头所指处是甲醇的吸收峰。图１（ｃ）是对（ｂ）中甲醇的　吸收峰进行局部放大后的光谱图。由图可知，与大气微量气体（如水、臭氧以及二氧化碳等）的吸收峰相比，甲醇的吸收峰是很小的，有时甚至淹没在噪声之中，因此直接对光谱图进行分析是难以判断目标气体中是否含有要探测的污染气体的。　

11. 图２给出了有无甲醇信号所对应的光谱图和干涉图。光谱图（ａ）中没有甲醇信号，光谱图（ｂ）中有甲　图２给出了有无甲醇信号所对应的光谱图和干涉图。光谱图（ａ）中没有甲醇信号，光谱图（ｂ）中有甲　 醇信号，（ｃ）和（ｄ）是分别对应（ａ）和（ｂ）的干涉图，且干涉图只画出了１７０点　２５０点间的一段（我们把　零光程差处定义为第１点）。由（ｃ）和（ｄ）可看出，有无甲醇气体在干涉图上差别并不可辨，因此从干涉图上直接识别有无甲醇气体也是很困难的。

12. 由于甲醇在１０３３　ｃｍ一处有较明显的特征峰，所以识别甲醇的关键是从光谱中提取１０３３ｃｍ　处的信息而把其他频率的干扰信息去除掉。由于甲醇在１０３３　ｃｍ一处有较明显的特征峰，所以识别甲醇的关键是从光谱中提取１０３３ｃｍ　处的信息而把其他频率的干扰信息去除掉。 我们使用高斯频率响应从光谱中提取有用的信息。如图３所示，图中虚线即为高斯频率响应，它的中心位置设在甲醇的吸收峰处，半峰宽为３５ｃｍ＿。。将高斯频率响应与光谱相乘，高斯　 频率响应上就保留了甲醇的信号，从而起到了滤波器的作用。　

13. 就这样，一个新的大气污染检测方式诞生啦！ 综上所述，只要把经傅里叶变换得到的光谱图与合适的滤波器频率响应相乘，再把相乘后的频率响应反傅里叶变换到干涉图，就可用干涉图上某一段的数值的平方和作为判断有无污染气体的标准。 由傅里叶变换性质可知，频域的相乘就是时域的卷积，因此，我们只对于涉图上相应的一段与合适的滤波器卷积，　 也可达到相同的结果，这样就大大地简化了计算。　

14. 谢谢！