气体吸收光谱数据处理的实验教学设计
周 胜，李劲松，张 磊，蒋童童
(安徽大学，安徽 合肥 230601)
随着社会的发展，工作岗位对人才的创新能力的要求越来越高，本科人才培养的关键也更加趋向于适应创新型社会发展。大学专业实验是一门集理论基础与实践动手能力相结合的课程，在专业核心课程教学中起着重要的作用。传统的大学物理实验往往以老师动手演示、学生模仿实验过程来完成，这种以老师为中心的教学模式很难满足现代社会对于创新型人才培养的要求[1]。而大学专业实验本着学生动手操作为第一位，老师辅助的原则，对学生独立解决问题有着巨大的帮助作用，是近些年来的新兴教学模式。
在当今社会中，能源已经成为工业发展中不可缺少的宝贵资源，是社会发展和人类进步的源泉。伴随着现代化工业生产的迅猛发展，环境污染对自然环境已经人体健康造成的负面效果愈发严重，以至于人们不得不迫切解决这一生态问题。环境污染具体包括、水污染、空气污染等。以二氧化氮为例，中国是以燃煤、煤气为主的大国，燃烧排出的大量二氧化氮气体直接进入大气不仅破坏了生存环境，也严重危害了人们的身体健康。另外随着城市化进程的发展和生活水平的提高，私家车成为了普遍的交通工具，汽车尾气中二氧化氮的排放成为大气中二氧化氮含量过高的主要来源之一，导致二氧化氮在空气中的浓度显著上升，过量的二氧化氮气体会发生反应形成硫酸或硝酸，随雨水到达地面形成酸雨，对农作物、建筑物产生破坏、森林衰亡等不良影响。由此可以看出对大气中气体浓度进行监测对环境治理有重大作用。
传统的气体检测技术周期长、测量组分较单一且测量范围小。相比而言，激光光谱测量技术具有测量范围广、测量灵敏度高、快速便捷等特点，可实现多组分连续实时监测，被广泛应用于多种气体检测。综上所述，开发出选择性好、灵敏度高、非接触在线自动检测气体浓度传感系统具有重大意义。激光具有高亮度、高相干性的特点使得光谱测量技术在分辨率和灵敏度方面得到了很大的改善。但由于空气及实验仪器中存在噪声干扰，利用激光光谱测量气体浓度时对吸收谱线的测量数据有影响，导致误差的产生，因此对吸收谱线数据进行滤波处理，剔除测量数据中的噪声部分是必须要进行的操作。本文通过对不同平台的数字滤波技术进行详细的介绍并展开具体操作，与书本上的理论知识相结合，可以巩固记忆且滤波技术有更清晰的了解。
将大气气体导入多光程吸收池中，激光器经过输出调谐后入射到...
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