荧光光谱测量玻尔兹曼常数的方法技术

一种荧光光谱测量玻尔兹曼常数的方法，方法步骤为：步骤一、实现该方法的装置包括：激发光源、具有热耦合能级的荧光材料、温控元件、发热元件、色散元件、探测模块、数据处理模块；步骤二、调节激发光源的激发光波长至荧光材料的热耦合能级均参与辐射跃迁，测量和记录特定温度下荧光材料的发射光谱，并计算热耦合能级参与跃迁的两条谱线的荧光发射强度比值R；步骤三、即可拟合计算出R~T关系中包含在系数里的玻尔兹曼常数。本发明专利技术的技术效果是：本测量方法使用的实验组件较常见且维护成本低，操作简便，重复性好，不易老化，可以用于工业工程的温度校准、近代物理教学实验等方面。

Method for measuring Boltzmann constant by fluorescence spectrum

A method for measuring fluorescence spectrum of the Boltzmann constant. The method comprises the following steps: step one, a device for realizing the method comprises: an excitation light source, with thermal coupling level fluorescent material, control element, heating element, dispersive element, detection module, data processing module; step two, adjust the excitation light source to fluorescence excitation wavelength the thermal coupling level in radiative transitions, emission spectra of fluorescent material to measure and record the specific temperature, and calculate the thermal coupling level in transition two fluorescence emission line intensity ratio R; step three, can be fitted to calculate the R~T relation contained in the Boltzmann constant coefficient. The technical effect of the invention is: the component using the measurement method of the more common and low maintenance cost, simple operation, good repeatability, easy to aging, can be used for temperature calibration of industrial engineering in modern physics teaching experiment etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量玻尔兹曼常数的方法，尤其涉及一种荧光光谱测量玻尔兹曼 常数的方法。
技术介绍
玻尔兹曼常数kB是热力学温度(开尔文，K)与能量的转换因子，是玻尔兹曼统计 理论以及近代物理学微观领域中的一个十分重要的常数，是反应物质世界不连续特性的重 要标志之一。因此准确测定玻尔兹曼常数、用玻尔兹曼常数直接导出热力学温度单位的工 作在工业上温度标定和实验教学方面意义重大。玻尔兹曼常数的测量方法主要有噪声测温法、多普勒线展宽测温法、介电常数气 体测温法及声波气体测温法等几种。还有其它一些方法，测量过程简便或者实验设备简单 易得，包括利用PN结的伏安特性、布朗运动的摄影观测等，一些已经被用于教学实验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种，通过测量荧光 材料在不同温度时的光谱，结合热激发状态下粒子分布符合的玻尔兹曼分布规律，对依赖 于温度的光谱数据进行分析、计算，从而得到也的数值；本专利技术将玻尔兹曼常数与普朗克常 数以及真空中的光速这些常数联系了起来，使得测量精度大大提高。本专利技术是这样来实现的，方法步骤为步骤一、实现该方法的装置包括激发光源、具有热耦合能级的荧光材料、温本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种荧光光谱测量玻尔兹曼常数的方法，其特征是方法步骤为：步骤一、实现该方法的装置包括：激发光源、具有热耦合能级的荧光材料、温控元件、发热元件、色散元件、探测模块、数据处理模块，激发光源的激发光束照射荧光材料，荧光材料在温控元件控制的发热元件表面，荧光材料的反射光路上设有色散元件，色散元件的单色光光路上设有探测模块，探测模块连接数据处理模块；步骤二、调节激发光源的激发光波长至荧光材料的热耦合能级均参与辐射跃迁，测量和记录特定温度下荧光材料的发射光谱，并计算热耦合能级参与跃迁的两条谱线的荧光发射强度比值Ｒ，具体步骤如下：步骤２－１．通过调节温控元件使发热元件在２００Ｋ到９００Ｋ温度范围内，设置...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张巍巍，岳俊昕，何兴道，高益庆，肖慧荣，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：36