实验一 岩石/矿物反射波谱测量

如题所述

一、实验目的

通过对矿物和岩石标本的反射波谱测量,了解地物反射波谱特征、影响因素、测量技术方法和原理,以及反射波谱分析要领,为学习遥感地质学奠定理论基础。

二、实验内容

(1) 4种类型矿物标本反射波谱测量:①黄铁矿,②黄铜矿,③方铅矿,④辉锑矿,输出其反射波谱曲线。

(2)4种类型火成岩岩石标本反射波谱测量:①橄榄岩,②辉长岩,③闪长岩,④花岗岩,输出其反射波谱曲线。

三、实验要求

预习本实验,认真观摩老师演示。在自己动手操作前,要细心观察Avafield-3野外地物波谱仪的外观,了解其主要构件配置及操作键钮功能。要求标本放置、探头调节和计算机操作这三项操作的分工明确。测量结果存档。编写实验报告。

四、技术条件

Avafield-3野外地物波谱仪、手提电脑及相关测量配件。

五、实验方案

(1)紫外光和可见光波段(200~1200nm)反射光谱曲线测量。在Avafield-3波谱仪上安装紫外光和可见光波段探头,将事先准备好的岩石/矿物标本置于探头之下,通过操作与之联机的手提电脑,显示和存储该岩石/矿物标本在探测部位的紫外光和可见光波段反射光谱曲线。

(2)红外光波段(1000~2500nm)反射光谱曲线测量。在Avafield-3波谱仪上安装红外光波段探头,将事先准备好的岩石/矿物标本置于探头之下,通过操作与之联机的手提电脑,显示和存储该岩石/矿物标本在探测部位的红外光波段反射光谱曲线。

六、实验步骤

(1)记录下准备测量的4种矿物和4种火成岩标本的名称;

(2)使用Avafield-3野外地物波谱仪测量:

1)把光纤或探头连接到光源和光谱仪的输入端口,打开光源,布置好实验布局(先放置白板)以获取一个参考光谱。

2)双击桌面中的图标运行AvaSoft软件,打开“File>Start New Experiment”,如图1-1所示。

图1-1 打开主菜单

选择该项功能后,弹出一个对话框(图1-2),可以在其中输入新实验的名称,其扩展名为kon。扩展名不需要输入,自动生成。

点击【保存】按钮后,当前文件名将由所输入的实验名和由0001开始的序号组成。

图1-2 建立新实验的文件名称

3)建立好新实验后,按绿色【Start】按钮进行测量,如图1-3所示。

通常可以在屏幕中看到某些光谱,但是,根据目前的数据采集设置光谱仪很有可能接收到太多或者太少的光,这个问题一般可以通过缩短积分时间解决。积分时间通常使用自动配置积分时间按钮,自动调节积分时间,如图1-4所示。

图1-3 按【Start】按钮进行测量

图1-4 通过自动配置积分时间按钮,自动调节积分时间

4)通过菜单选择“File>Save Reference”或者点击屏幕上的白色框(在黑色框的附近)把目前的光谱保存为参考光谱。

5)关闭光源,存储暗背景数据。可以用菜单中的“File>Save> Dark”,或用鼠标点击屏幕左上方的黑色框。

6)完成上述操作后,在实验台上用待测岩石/矿物标本替换白板,现在可以在线获取Transmittance/Reflectance(【T】按钮),获得所测岩石/矿物的反射波谱曲线,如图l-5所示。

图1-5 在线获取所测岩石/矿物的反射波谱曲线

点击红色【Stop】按钮,数据采集停止,最后得到的光谱在主窗口中静态显示。再次点击相同按钮(已变为绿色的【Start 按钮),可以继续数据采集。

7)保存光谱,可以选择菜单中的“File> Save> Experiment”,或者点击工具条中的【Save Experiment】按钮;或者选择“File”中的“Save Graph to.RTF”菜单选项存储文件(图1-6)。

图1-6 储存反射波谱曲线

(3)分析反射波谱曲线特征:

1)选择“File>Display Saved Graph”菜单选项,打开以前存储的图形文件;或者在实验文件夹里找到RTF文件,双击打开。

2)进行反射波谱曲线分析,比较所测岩石/矿物标本反射波谱曲线差异,用W ORD文档记录之,取名为《岩石/矿物反射波谱差异分析》,存入工作文件夹。

七、实验报告

(1)简述实验过程。

(2)回答问题:①每次测量前,为何要测量白板?②为何探头对准岩石/矿物的不同部位测量会产生不同特征的反射光谱曲线?③为使测量数据尽可能准确,测量时应该注意哪些问题?

实验报告格式见附录一。

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