光到底是什么,这是一直困扰物理学的一个难题。其实我们在生活中每天都在和光打交道,白天享受太阳光,晚上享受人造光,甚至就算我们晚上睡着了做梦时,光都没有离开我们,大脑里会像放电影一样,播放我们的所思所想,梦里都有光,不是眼睛一闭,世界就没有光了。光真是一个神奇的东西。 对于气体分析仪来说,我们主要用到的是激光,这里面也分可见光和非可见光源。我们常用的红外光源都是非可见的,而激光气体分析仪用的光源也是非可见的,是半导体可调谐激光器,可以改变波长。 NDIR气体分析仪的光源通常采用固定波长光源,例如钨丝灯或红外激光器,通过滤光片或光栅分光形成特定波长的测量光束。 FTIR气体分析仪可调节光源波长,通过干涉仪和算法处理实现全波段光谱分析,适用于复杂气体混合物检测。 这些气体分析仪都遵循一个最原始的定律,朗伯-比尔定律。这里我们也不用摆公式了,就看下图激光从左向右穿透介质时,不同的Abs(吸光度)反映出了光的不同的透射比,吸光度越低,透射越强。 红外和激光气体分析仪均需检测光强变化,通过光强数据计算吸光度,最终计算出介质浓度。 朗伯-比尔定律的意义在于,奠定了光谱分析的基础,就像盖房子一样,这两个德国人是给气体分析仪大厦打好了牢固的地基,谁要是违反这个基本定律,不相信它,那造出来的分析仪,肯定测不准。 就像道德经上说的,道法自然,整个自然界也是有规律的,虽然我们至今还是在围绕着光的波粒二象性争论不休,但是光确实是神灵赐给人类的最好的礼物。 那人类是如何看到光的呢,就是靠我们的眼睛,说实话我们人类的眼睛,比起鹰眼,蜻蜓的复眼,也不能说就比这两个动物先进。 就像物理学里面最著名的光学实验,托马斯杨的双缝干涉实验。这个人也是一个奇人,主业是眼科医学博士,物理学是他的爱好,这个实验做的让人类不敢相信自己的眼睛了。 这个实验的后世改进版是用单个光子,像开枪一样,点射双缝,结果最终还是打出了干涉条纹,证明了光是一种电磁波。当人们架起高速光子探测器,试图去搞清楚光子是怎么穿过双缝,形成干涉条纹时,诡异的一幕发生了,光又变成了粒子,打出了两条缝。 这个实验说明了,自然界确实有我们看不见的神力存在,人的意识会影响实验结果,当上帝知道我们要去搞明白光背后的物理规律时,他派我们看不见的东西,干扰了实验结果。 这就是为什么牛顿和爱因斯坦,晚年都去研究神学了,因为有的物理现象,确实超出了人类大脑的想象范围。 总之,光确实是自然界最神奇的物质,我们的肉眼只能看到可见的事物。自然界还有很多我们看不见的反物质,暗物质,黑洞。 牛顿的经典力学适用于宏观物体的低速运动场景, 爱因斯坦的相对论适用于高速运动或强引力场场景, 量子力学适用于微观领域。