Skutočné žiarenie neobsahuje jednu konkrétnu frekvenciu kmitov, ale určitý súbor rôznych frekvencií, ktoré sa nazývajú spektrum alebo spektrálne zloženie tohto žiarenia. Žiarenie sa považuje za monochromatické, ak obsahuje veľmi úzky rozsah frekvencií (alebo vlnových dĺžok). Vo viditeľnej oblasti monochromatické žiarenie spôsobuje svetelný vnem určitej farby; napríklad žiarenie pokrývajúce rozsah vlnových dĺžok od 0,55 do 0,56 mikrónov je vnímané ako zelená farba. Čím užší je frekvenčný interval daného žiarenia, tým je monochromatickejšie. Vzorec (1.2) označuje ideálne monochromatické žiarenie s jednou frekvenciou kmitov.
Horúce pevné látky a kvapaliny vyžarujú spojité (alebo spojité) spektrum elektromagnetické vlny veľmi široký frekvenčný rozsah. Svetelné riedke plyny vyžarujú čiarové spektrum, pozostávajúce zo samostatných monochromatických žiarení, nazývaných spektrálne čiary; každá spektrálna čiara je charakterizovaná určitou frekvenciou oscilácií (alebo vlnovou dĺžkou), ktorá sa nachádza v strede úzkeho frekvenčného rozsahu, ktorý pokrýva. Ak zdrojom žiarenia nie sú jednotlivé (izolované, voľné) atómy, ale molekuly plynu, tak spektrum pozostáva z pásov (prúžkované spektrum), každé pásmo pokrýva širší súvislý interval vlnových dĺžok ako spektrálna čiara.
Čiarové (atómové) spektrum každej látky je pre ňu charakteristické; to umožňuje spektrálnu analýzu, t.j. určenie chemického zloženia látky z vlnových dĺžok spektrálnych čiar žiarenia, ktoré emituje.
Predpokladajme, že elektromagnetické vlnenie sa šíri po určitej priamke, ktorú nazveme lúč. Človeka môže zaujímať zmena vektora v určitom bode lúča v priebehu času
čas; je možné, že v V tomto bode sa mení nielen veľkosť vektora, ako vyplýva zo vzorca (1.2), ale aj orientácia vektora v priestore. Potom môžete fixovať veľkosť a smer vektora v rôznych bodoch lúča, ale v určitom časovom bode. Ak sa ukáže, že v rôznych bodoch pozdĺž lúča ležia všetky vektory v rovnakej rovine, potom sa žiarenie nazýva rovinne polarizované alebo lineárne polarizované; takéto žiarenie je produkované zdrojom, ktorý zachováva rovinu kmitov počas procesu žiarenia. Ak sa rovina kmitov zdroja vlnenia mení s časom, tak vektor vo vlne neleží v určitej rovine a žiarenie nebude rovinne polarizované. Najmä je možné získať vlnu, v ktorej sa vektor rovnomerne otáča okolo lúča. Ak vektor zmení svoju orientáciu okolo lúča úplne náhodne, potom sa žiarenie nazýva prirodzené. Takéto žiarenie sa získava zo svietiacich pevných, kvapalných a plynných telies, v ktorých sú v priestore náhodne orientované roviny, vibrácie elementárnych zdrojov liečenia - atómov a molekúl.
Najjednoduchším žiarením je teda monochromatická rovinne polarizovaná vlna. Rovina, v ktorej leží vektor a smerový vektor šírenia vlny, sa nazýva rovina kmitania. kolmo na rovinu kmity (t.j. rovina, v ktorej leží vektor H) sa nazýva rovina polarizácie.
Rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn vo vákuu je jednou z najdôležitejších konštánt fyziky a rovná sa
V ostatných médiách je menšia ako k sa určuje podľa vzorca (pozri časť III, § 29)
kde sú permitivita a permeabilita média.
Pri prechode žiarenia z jedného prostredia do druhého sa frekvencia kmitov vo vlne zachová, ale zmení sa vlnová dĺžka K; zvyčajne, pokiaľ nie je uvedené inak, K označuje vlnovú dĺžku vo vákuu.
Vyššie bolo spomenuté, že viditeľné žiarenie (ktoré nazývame svetlo) pokrýva vlnové dĺžky od 400 do so špeciálnym tréningom očí dokáže vnímať svetlo s vlnovou dĺžkou od 320 do 900 nm. Širší rozsah vlnových dĺžok od 1 cm do , ktorý pokrýva aj ultrafialovú a infračervenú oblasť, sa nazýva optické žiarenie.
Spektrálne zloženie slnečného žiarenia sa mení v závislosti od výšky Slnka nad horizontom.
Autor: medzinárodná klasifikácia prideliť:
1. Infračervené žiarenie - 760-2600 (3000) nm
2. Viditeľné žiarenie - 400-760 nm
3. Ultrafialové žiarenie - na hranici s atmosférou 400-100 nm, na povrchu zeme - 400-290 nm
Všetky druhy žiarenia sa navzájom líšia vlnovou dĺžkou (frekvenciou kmitov) a kvantovou energiou. Čím je vlnová dĺžka kratšia, tým je energia kvanta väčšia a biologický účinok tohto žiarenia je výraznejší. V dôsledku toho sa ultrafialové žiarenie vyznačuje najväčšou biologickou aktivitou.
Infračervené žiarenie tvorí väčšinu slnečného spektra (až 50 %). Ultrafialové lúče zaberajú 5 % spektra na hranici s atmosférou a 1 % UV žiarenia dopadá na zemský povrch. Krátkovlnná časť UV žiarenia (menej ako 300 nm) je zadržiavaná ozónovou vrstvou Zeme.
Reakcia tela na pôsobenie slnečného žiarenia je výsledkom pôsobenia všetkých častí spektra. Slnečné žiarenie je vnímané pokožkou a očami. Fyziologické pôsobenie slnečných lúčov je založené na rôznych fotochemických reakciách, ktorých výskyt závisí od vlnovej dĺžky a energie absorbovaných kvánt pôsobiaceho žiarenia.
Infra červená radiácia
Infračervené žiarenie produkuje každé teleso, ktorého teplota je nad absolútnou nulou. Čím viac sa zahrieva, to znamená, že čím vyššia je jeho teplota, tým vyššia je intenzita žiarenia. Infračervené žiarenie preniká atmosférou, vodou, pôdou, odevom, okennými tabuľami.
Absorpčný koeficient infračervených lúčov súvisí s vlnovou dĺžkou, ktorá určuje hĺbku prieniku.
Podľa vlnovej dĺžky sa infračervené žiarenie delí na:
1. dlhé vlny(nad 1400 nm) - je zadržiavaný povrchovými vrstvami kože a preniká do hĺbky 3 mm, v dôsledku toho sa zrýchľuje metabolizmus, zvyšuje sa prietok krvi, rast buniek a regenerácia tkanív, no vo veľkých dávkach môže spôsobiť tzv. pocit pálenia.
2. stredná vlna(vlnová dĺžka 1000 - 1400 nm)
3. krátke vlny(vlnová dĺžka od 760 do 1000 nm) má vysokú penetračnú silu. Preniká do hĺbky 4-5 cm, 14% lúčov v rámci vlnových dĺžok 1000-1400 nm - do hĺbky 3-4 cm.
IR žiarenie má:
1. tepelný efekt - pôsobí na molekuly a atómy látok, zvyšuje ich oscilačné pohyby, IR žiarenie vedie k zvýšeniu teploty biosubstrátu.
2. fotochemické pôsobenie - spojené s absorpciou energie tkanivami a bunkami, čo vedie k aktivácii enzymatických procesov a v dôsledku toho k zrýchleniu metabolizmu, tvorbe biologicky aktívnych látok, posilneniu regeneračných procesov, imunogenéze . IR žiarenie má lokálne a celkové účinky.
Pri lokálnej expozícii tkanív IF žiarenie do určitej miery urýchľuje biochemické reakcie, enzymatické a imunobiologické procesy, rast buniek a regeneráciu tkanív, prietok krvi a zvyšuje biologický účinok UV lúčov.
Všeobecná akcia prejavuje sa protizápalovými, analgetickými, celkovo posilňujúcimi účinkami. Tieto účinky sa široko využívajú vo fyzioterapii – využívaním umelých zdrojov infračerveného žiarenia na liečbu zápalových ochorení za účelom zníženia bolesti pri reume, osteochondróze atď.
3. ovplyvňuje klímu a mikroklímu. V dôsledku nerovnomerného zahrievania zemského povrchu a vyparovania vody, pohybu vzduchu a vodných hmôt, vzniku cyklónov a anticyklón, teplých a studených prúdov, rôznych klimatických pásiem, poveternostné podmienky ktoré nepriamo ovplyvňujú jednotlivca.
Pri optimálnej intenzite IR žiarenie vytvára príjemný tepelný pocit.
Negatívny vplyv infračerveného žiarenia je spojený s tepelným účinkom, pretože prehriatie tela je možné pri vývoji tepla alebo úpalu.
Viditeľné žiarenie
Viditeľné žiarenie pôsobí na kožu (preniká do hĺbky 2,5 cm) a oči. Pokožka absorbuje viditeľné lúče inak. Červené lúče prenikajú do hĺbky 2,5 cm v množstve 20 %, fialové 1 %.
Biologické pôsobenie:
1. vyvoláva svetelný vnem. Súvisí s fotochemickým pôsobením, ktoré sa prejavuje excitáciou molekúl zrakových pigmentov sietnice. V dôsledku toho sa v sietnici vytvárajú elektrické impulzy, ktoré spôsobujú pocit svetla. Viditeľné lúče teda majú informačnú hodnotu (informácie o objeme, farbe, tvare atď.)
2. má priaznivý vplyv na telo, stimuluje jeho životnú činnosť, zlepšuje celkovú pohodu, emocionálnu náladu, zvyšuje účinnosť. Zlé osvetlenie nepriaznivo ovplyvňuje funkciu vizuálneho analyzátora, v dôsledku čoho sa rýchlo rozvíja únava.
3. zvyšuje metabolizmus, imunologickú reaktivitu, zlepšuje činnosť ostatných analyzátorov, aktivuje excitačné procesy v mozgovej kôre.
4. tepelný efekt – asi 50 % celkovej tepelnej energie slnečného spektra pochádza z viditeľného žiarenia.
5. zotavenie životné prostredie
6. psychogénny význam. Viditeľné žiarenie je schopné vytvoriť škálu farieb, ktoré majú na človeka odlišný účinok. Postoj k farbám je veľmi individuálny a každá farba vyvoláva v človeku určité vnemy (modrá - pocit chladu, upokojujúci účinok, zelená - pokoj, spoľahlivosť, žiarivo žltá - podráždenie, červená - vzrušenie, fialová a modrá - tlmí a podporuje zaspávanie, modrá je schopná zvýšiť stav depresie).
7. V priebehu dňa sa mení intenzita a farba viditeľného svetla, ktoré má signálny charakter a určuje denný biologický rytmus ľudskej činnosti, slúži ako zdroj reflexnej a podmienenej reflexnej činnosti.
V procese evolúcie začal človek viesť aktívny životný štýl počas denného svetla. Viditeľné svetlo ovplyvňuje spánok a bdenie, a tým aj fyziologické funkcie tela (regulácia telesnej teploty, hladiny hormónov atď.). Teraz existuje koncept syndrómu "ľahkého hladovania", ktorý sa vyznačuje znížením účinnosti, emočnou nestabilitou, zvýšenou chuťou do jedla a potrebou spánku. Tento syndróm sa vyskytuje u ľudí jesenno-zimné obdobie, keď žije za polárnym kruhom, pracuje v nočná zmena atď
7. Základné zákony absorpcie a rozptylu slnečného žiarenia v atmosfére. Charakteristiky priehľadnosti atmosféry.
Žiarivá energia Slnka je hlavným a prakticky jediným zdrojom tepla pre povrch Zeme a pre jej atmosféru. Žiarenie prichádzajúce z hviezd a z Mesiaca je v porovnaní so slnečným žiarením zanedbateľné. Tepelný tok smerujúci na zemský povrch a do atmosféry z hlbín Zeme je tiež zanedbateľne malý.
Časť slnečného žiarenia tvorí viditeľné svetlo. Slnko je teda pre Zem zdrojom nielen tepla, ale aj svetla dôležitého pre život na zemskom povrchu. Žiarivá energia Slnka sa premieňa na teplo čiastočne v samotnej atmosfére, ale hlavne na zemskom povrchu. Chodí sem za teplom horné vrstvy pôdu a vodu az nich aj vzduch. Rozohriaty zemský povrch a vyhriata atmosféra zase sami vyžarujú neviditeľné infračervené žiarenie. Pri odovzdávaní tohto žiarenia svetovému priestoru sa zemský povrch a atmosféra ochladzujú.
Hlavným prirodzeným zdrojom svetla je slnko. Svetlo, ktoré vyžaruje, sa nazýva biely. V roku 1672 Newton pri prechode slnečného svetla cez sklenený hranol ukázal, že pozostáva zo zmesi žiarenia rôznych vlnových dĺžok, alebo, čo je to isté, rôznych farieb, ktoré sú v približne rovnakom pomere.
Rôzne svetelné zdroje vyžarujú svetlo rôzneho zloženia. Pri farebnej fotografii je veľmi dôležité poznať zloženie svetla, ktoré osvetľuje objekt. Na charakterizáciu svetla jeho spektrálnym zložením sa používa pojem farebnej teploty.
Zdrojom sú všetky ohrievané telesá elektromagnetická radiácia. o nízke teploty vyžarujú len neviditeľné dlhovlnné žiarenie. So zvýšením telesnej teploty začnú žiariť najskôr tmavočerveným, potom jasne červeným, žltým, bielym a nakoniec modrobielym svetlom (žiara elektrického zváracieho oblúka). Existuje teda priamy vzťah medzi teplotou svietiaceho telesa a farbou žiarenia. Bol podrobne študovaný pre úplne čierne teleso (telo, ktoré absorbuje všetko žiarenie, ktoré naň dopadá).
Inými slovami, pre každú hodnotu teploty čierneho telesa je známe zloženie svetla, ktoré vyžaruje. Na základe toho je spektrálne zloženie svetla charakterizované farebnou teplotou - teplotou absolútne čierneho telesa, pri ktorej vyžaruje svetlo rovnakého spektrálneho zloženia ako skúmané.
Teplota farby sa vyjadruje v jednotkách absolútnej teploty – Kelvinoch. Jeho hodnota charakterizuje rozloženie energie (výkonu) svetelného žiarenia v závislosti od vlnovej dĺžky (a nie teploty svetelného zdroja). Pre úplne čierne teleso je toto rozdelenie znázornené na obr. 1.5. So zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje celková energia žiarenia a maximum sa posúva smerom ku krátkym vlnám. To znamená, že čím vyššia je farebná teplota svetelného zdroja, tým viac je v zložení jeho svetelného krátkovlnného žiarenia - modrej, modrej a fialovej farby. Pri vyžarovaní svetelného zdroja s nízkou farebnou teplotou prevládajú dlhovlnné zložky - žltá, oranžová a červená farba
Vlastnosti úplne čierneho telesa sú malé otvory v dutine nepriehľadného telesa. Povrch slnka, žeravé uhlie, plameň sviečky sa mu približuje vlastnosťami. Žiarovky, bleskové žiarovky a niektoré ďalšie zdroje tepelného svetla majú emisné spektrá podobného tvaru ako emisné spektrá čierneho telesa, aj keď s nižším výkonom žiarenia. Platí pre ne pojem farebná teplota. Pre niektoré zdroje svetla: lasery, trubice s plynovým svetlom, svetelné farby a organizmy sa koncept farebnej teploty neuplatňuje (viac podrobností o svetelných zdrojoch a ich vlastnostiach nájdete v časti 5.1).
Teplota farby niektorých svetelných zdrojov je uvedená v tabuľke. 1.1
Spektrálne zloženie svetla prechádzajúceho cez priehľadné teleso sa môže vo väčšej alebo menšej miere meniť v závislosti od vlastností telesa. Ak prepúšťa žiarenie všetkých vlnových dĺžok rovnako, tak sa spektrálne zloženie svetla, ktoré ním prechádza, nemení a samotné je vnímané ako nezafarbené. Príkladmi takýchto telies sú vysoko priehľadné sklá, destilovaná voda, niektoré priehľadné plasty, želatína s rozmiestnenými mikrokryštálmi kovového striebra (fotovrstva na čiernobielej fotografii). Nezafarbené priehľadné telesá menia iba energiu žiarenia.
Telesá, ktoré rôznym spôsobom prepúšťajú žiarenie rôznych vlnových dĺžok a tým menia spektrálne zloženie svetla, ktoré cez ne prechádza, sú vnímané ako farebné. Nech telo napríklad absorbuje modré a zelené lúče silnejšie ako červené. Svetlu prechádzajúcemu cez toto teleso budú prevládať červené lúče a teleso bude vnímané ako sfarbené do červena, čo možno interpretovať ako zmenu farebnej teploty svetla (v našom prípade pokles). Schopnosť média prepúšťať žiarenie s rôznymi vlnovými dĺžkami nerovnomerne popisuje krivka spektrálneho prenosu a krivka spektrálnej absorpcie inverzná k nej, ako aj krivka optickej hustoty.
Vo fotografii sa používajú špeciálne farebné sklenené filtre na zmenu spektrálneho zloženia svetla. Najpoužívanejšie sú tieto:
Aditívum(alebo zónové, farebné separácie) svetelné filtre prechádzajú jednou zo základných farieb (modrá, zelená alebo červená) a pohlcujú ďalšie dve (obr. 1.6).
Ryža. 1.6. Spektrálne absorpčné krivky aditívnych svetelných filtrov: modrá (C), zelená (G) a červená (R). (D λ - spektrálna optická hustota)
Subtraktívne(alebo nápravné) svetelné filtre absorbujte jednu zo základných farieb a nechajte ostatné dve prejsť (obr. 1.7). Farby subtraktívnych filtrov sú azúrová, purpurová a žltá. V procese tlače farebného fotografického obrazu sa používajú aditívne aj subtraktívne filtre.
Ryža. 1.7. Spektrálne absorpčné krivky subtraktívnych filtrov: žltá (Y), purpurová (P) a modrá (D) (D λ - spektrálna optická hustota)
Kompenzačné filtre premieňať denné svetlo na svetlo so spektrálnym rozložením žiaroviek a naopak (používa sa pri snímaní).
Filtre neaktívneho osvetlenia (laboratórne) majú maximálnu priepustnosť v zóne, v ktorej sú svetlocitlivé vrstvy najmenej citlivé. Na spracovanie negatívnych a reverzibilných materiálov sa používa filter č.170 - veľmi hustý tmavozelený filter, ktorý prepúšťa veľmi slabé svetlo (amatéri väčšinou pracujú v úplnej tme pri spracovaní týchto druhov fotografických materiálov). Pri spracovaní farebných pozitívnych filmov a fotografických papierov sa používa menej hustý zelenohnedý filter č.166.
Väčšina predmetov nachádzajúcich sa v prírode sama o sebe nevyžaruje svetlo. Stávajú sa viditeľnými vďaka tomu, že odrážajú svetlo dopadajúce na ne.
Nepriehľadné predmety absorbujú časť svetla, ktoré na ne dopadá. Stupeň absorpcie (a následne odrazu) žiarenia s rôznymi vlnovými dĺžkami nie je rovnaký pre rôzne reflexné povrchy.
Povrch nepriehľadného predmetu, odrážajúci svetlo všetkých viditeľných žiarení rovnako, t.j. meniaci len energiu žiarenia, je vnímaný ako nezafarbený - biely, čierny alebo rôzne stupne. sivej farby. Takýto odraz sa nazýva nerozlišujúci.
Predmet, ktorý odráža (absorbuje) žiarenie s rôznymi vlnovými dĺžkami odlišne, teda mení spektrálne zloženie odrazeného svetla, je vnímaný ako farebný. Napríklad, ak objekt absorbuje zelené a červené lúče a odráža modré, potom ho vidíme ako modrý.
Mieru odrazu rôznych žiarení možno usúdiť zo spektrálnej krivky odrazu, ktorá vyjadruje závislosť energie odrazeného svetla od vlnovej dĺžky.
Farbivá- látky selektívne absorbujúce žiarenie určitého spektrálneho zloženia. Ich aplikáciou na povrch predmetu môžeme výrazne zmeniť jeho odrazivosť, teda zmeniť ich farbu. Viac informácií o úlohe farbív vo farebnej fotografii nájdete v odsekoch. 2.2.2 a 3.1.2.
Farba (farba) objektu je určená spektrálnym zložením svetla, ktoré sa od neho odráža. To znamená, že závisí nielen od odrazivosti povrchu, ale aj od spektrálneho zloženia svetla, ktoré ho osvetľuje. Ak je objekt osvetlený svetlom rôzneho spektrálneho zloženia, odrazené svetlo tiež nebude rovnaké. Tieto faktory, alebo skôr ich rôzne kombinácie, predurčujú celú paletu farieb nesvietivých predmetov vyskytujúcich sa v prírode.
Spektrálne zloženie žiarenia je určené teplotou farby (TCV) svetelného zdroja, ktorá sa vyjadruje v stupňoch Kelvina. Tzv LN je teda 2800-3600 K, zatiaľ čo oranžovo-červená časť spektra je prevažne emitovaná. Tieto svietidlá premieňajú iba 5 % (až 18,6 %) spotrebovanej energie na svetelný tok, vyžarujú nepretržitý tok žiarenia a majú životnosť 1000 h (GOST 2239-79).[ ...]
Spektrálna analýza je fyzikálna metóda kvalitatívneho a kvantifikácia atómové a molekulárne zloženie hmoty, založené na štúdiu jej spektier. Fyzikálnym základom spektrálnej analýzy je spektroskopia atómov a molekúl, klasifikuje sa podľa účelu analýzy a typov spektier. Atómová spektrálna analýza určuje elementárne zloženie vzorky z atómových (iónových) emisných a absorpčných spektier, molekulárna spektrálna analýza určuje molekulové zloženie látky z molekulovej absorpcie, luminiscencie a Ramanových spektier.[ ...]
Intenzita svetla a jeho spektrálne zloženie je silným botanickým a geografickým ekologickým faktorom. Rozdiely v zemepisnej šírke v intenzite a spektrálnom zložení žiarenia do značnej miery určovali vlastnosti tvorby vegetačných typov charakteristických pre tundru, tajgu, stepi a iné geografické zóny. glóbus. Svetelný režim, ktorý sa vyvinul v určitom regióne, zohráva úlohu faktora v prirodzenom výbere rastlín. Preto na niektorých stanovištiach prevládajú svetlomilné rastliny (heliofyty), na iných tieňomilné, tieňomilné (sciofyty).[ ...]
Zostáva preskúmať spektrálne zloženie svetla rozptýleného veľkými časticami.[ ...]
Spektrálne zloženie svetla malo výrazný vplyv aj na podzemnú časť rastlín. Ako je možné vidieť z tabuľky. 31 a obr. 242, zavedenie kyetínu do kultivačného média v podmienkach modrého svetla výrazne stimulovalo tvorbu palíc. Pri osvetlení červeným svetlom sa stimulačný účinok kshkhetpp neprejavil (v krátky deň) alebo bol oveľa menej výrazný (pri dlhom dni). Závislosť morfogenetického pôsobenia IAA od spektrálneho zloženia svetla sa ukázala byť priamo opačná, ako bola zistená v prípade kietínu. Stimulačný účinok IAA v kombinácii s osvetlením červeným svetlom bol zistený obzvlášť jasne za podmienok dlhý deň.[ ...]
Žiarovky generujú svetlo na princípe tepelného ohrevu. Viditeľné žiarenie v nich vzniká v dôsledku ohrevu vlákna na teplotu žeravenia, od ktorej závisí spektrálne zloženie žiarenia.[ ...]
Podľa existujúcich koncepcií má spektrálne zloženie svetla spolu s účinkom na stomatálny aparát silný vplyv na citlivosť vegetácie na znečistenie ovzdušia, najmä ak sa berie do úvahy vplyv slnečného žiarenia na rôzne fyziologické procesy závislé od svetla. Z výsledkov pozorovaní v kontaminovaných oblastiach a vo fumigačných komorách vyplynulo, že vysoká intenzita svetla nielen počas plynovania, ale aj po ňom môže zlepšiť reakcie rastlín na látky znečisťujúce ovzdušie (Stoklasa, 1923; Haselhoff et al., 1932; van Haut, Stratmann , 1970). Napríklad zotrvanie naplno slnečné svetlo rastliny sóje (Glycine max.[ ...]
Vonkajšie faktory ovplyvňujú rast a vývoj rastlín: intenzita a spektrálne zloženie svetla, dĺžka dňa a noci, teplota a vlhkosť vzduchu a pôdy, organické a minerálne hnojivá.[ ...]
V oceáne intenzita svetla klesá s hĺbkou. Paralelne sa mení aj spektrálne zloženie svetla: jeho krátkovlnná časť – modré a modré lúče – preniká najhlbšie. Osvetlenie v plytkej vode sa len málo líši od pevniny a ryby tu žijúce majú na sietnici veľké percento čapíkov citlivých na červenú. Ryby žijúce v zelenej vode pobrežnej zóny takéto šišky nemajú; tiež im chýbajú bunky citlivé na pomaranč. Medzi hlbokomorské ryby väčšina má v sietnici iba jeden typ tyčiniek, ktoré sú citlivé na modrá farba.[ ...]
V rôznych biotopoch sa teda líši nielen intenzita žiarenia, ale aj jeho spektrálne zloženie, trvanie osvetlenia rastlín, priestorové a časové rozloženie svetla rôznej intenzity atď. Tomu zodpovedajú aj adaptácie organizmov na život v pozemské prostredie s jedným alebo druhým svetelným režimom je tiež rôznorodé. Ako sme už uviedli, vo vzťahu k svetlu sa rozlišujú tri hlavné skupiny rastlín: svetlomilné (heliofyty), tieňomilné (sciofyty) a tolerantné voči tieňom. Svetlomilné a tieňomilné rastliny sa líšia polohou ekologického optima (obr. 5.43).[ ...]
Pre lepšie pochopenie procesov farbenia a tónovania papiera je potrebné krátko sa zastaviť pri povahe svetla a farby. Slnečný lúč svetla pozostáva zo zmesi jednoduchých monochromatických farieb, ktoré sa líšia vlnovou dĺžkou a indexom lomu. Vlnová dĺžka lúčov viditeľného spektra sa pohybuje od 380 do približne 780 nm. Za viditeľnou časťou spektra je jeho neviditeľná časť. Časti spektra s vlnovou dĺžkou väčšou ako 780 nm sa nazývajú infračervené alebo tepelné a časti spektra s vlnovou dĺžkou menšou ako 380 nm sa nazývajú ultrafialové (UV). Tieto lúče sú chemicky aktívne a nepriaznivo ovplyvňujú svetelnú silu niektorých pigmentov a farbív. Svetelné lúče vychádzajúce z rôznych svetelných zdrojov majú rôzne spektrálne zloženie, a preto sa výrazne líšia farbou.[ ...]
Vzhľadom na to, že lúče rôznych častí slnečného spektra sú nerovnomerne absorbované vodou, mení sa s hĺbkou aj spektrálne zloženie svetla, červené lúče sú zoslabované (obr. 5.20). Modrozelené lúče prenikajú do značnej hĺbky. Súmrak prehlbujúci sa s hĺbkou v oceáne je spočiatku zelený, potom modrý, modrý, modrofialový, neskôr sa mení na trvalú tmu (obr. 5.21). V súlade s tým sa živé organizmy navzájom nahrádzajú hĺbkou.[ ...]
V podmienkach slabého osvetlenia (v jaskyniach, v hlbokých horizontoch nádrží) sa zloženie pigmentu v bunkách modrozelených rias mení. Tento jav, nazývaný chromatická adaptácia, je adaptívna zmena farby rias pod vplyvom zmeny spektrálneho zloženia svetla v dôsledku zvýšenia počtu pigmentov, ktoré majú farbu, ktorá je komplementárna k farbe dopadajúceho svetla. lúče. K zmenám farby buniek (chloróza) dochádza aj pri nedostatku niektorých zložiek v životnom prostredí, pri prítomnosti toxických látok, ako aj pri prechode na heterotrofný typ výživy.[ ...]
Rôznorodý vplyv na výsledky interpretácie takých prírodných faktorov, ako je štruktúra nížinnej a horskej krajiny, zloženie a kombinácia rôznych výsadieb v nej, štruktúra koruny a koruny, podmienky osvetlenia krajiny priamym a rozptýleným svetlom, spektrálne charakteristiky rastlín a skupín rastlín, ročné obdobie leteckého snímkovania, stav atmosféry, ovplyvňujúce vytláčanie stromov z ich kývania. Mnohostranný vplyv napr technické údaje letecké snímkovanie ako ohnisková vzdialenosť a uhol obrazu kamery, výška fotografovania, hodnota projekcie a rozdiel paralax stromov, mierka, sklon kamery a rozdiel vo výškach fotografovania stereopáru, typ vzduchového filmu a jeho spektrálna citlivosť, rozlíšenie a posun obrazu, spôsoby získavania pozitívov a pod. Takáto analýza sa ukázala ako absolútne nevyhnutná pre určenie vhodnosti leteckých snímok na riešenie rôznych problémov štúdia lesa. Je tiež potrebné určiť a vybrať technické parametre prieskumu, zodpovedajúce prírodné podmienky región (Kireev, 1975).[ ...]
Veľmi sľubnou metódou na stanovenie koncentrácie chlorofylu je fluorescenčná metóda, ktorej podstatou je analýza spektra odrazeného signálu a porovnanie plôch spektrálnych pásov fluorescencie chlorofylu a vodné prostredie. Pomer týchto hodnôt je úmerný pomeru koncentrácií molekúl chlorofylu a vody. K dnešnému dňu už existuje súbor údajov „excitačné spektrum - fluorescenčné spektrum“, pomocou ktorého možno posúdiť možnosti bezkontaktnej kontroly chlorofylu jeho fluorescenciou a najmä skutočnosťou, že voda ako taká nemá svoju bola stanovená vlastná fluorescencia. Okrem toho zmenami foriem fotoluminiscenčného spektra so zodpovedajúcimi zmenami excitačnej vlnovej dĺžky je možné kvalitatívne charakterizovať zloženie fluorescenčného fytoplanktónu, určiť pomer fyziologicky najaktívnejšieho, oslabeného a neaktívneho (mŕtveho) obsahu chlorofylu. buniek luminiscenciou v UV svetle.[ ...]
Intenzita ožiarenia závisí od zemepisnej šírky oblasti a uhla dopadu lúčov na povrch. Absorpčná schopnosť telesa závisí od materiálu, z ktorého je vyrobené (oceľ) a od spektrálneho zloženia dopadajúceho žiarenia (slnečné svetlo). Energia absorbovaná telom je vyžiarená späť, avšak spektrálne zloženie žiarenia a jeho energia sú už odlišné od dopadajúceho žiarenia.[ ...]
Ako sa prehlbujete do hrúbky listového baldachýnu, tiene (zóny slabého osvetlenia) sa čoraz viac rozmazávajú, pretože vplyvom rozptylu a spätného odrazu značná časť svetelných lúčov stráca svoj pôvodný smer. Zmenené bolo aj spektrálne zloženie svetla, ktoré prešlo listovým baldachýnom – má zníženú fotosyntetickú aktivitu, keďže sa v ňom znižuje podiel PAR. Zmenili sa tak vlastnosti svetla ako zdroja aj ako podmienky.[ ...]
Výraz (30) umožňuje vypočítať farbu (spektrum mora) pre rôzne oblasti mora podľa merania hĺbky miznutia bieleho disku; pomocou tabuliek sa získa koeficient rozptylu a pre rôzne vlnové dĺžky svetelných vĺn sú dané hodnotami koeficientu absorpcie. V súčasnosti sa pomocou spektrofotometrov určuje spektrálne zloženie difúzneho (vnútorného) svetla pre rôzne oblasti Svetového oceánu.[ ...]
Okrem objemu odtoku vody umožňujú metódy diaľkového prieskumu Zeme hodnotiť niektoré ukazovatele kvality povrchových vôd. znejúce vodné telá v "tepelnom" rozsahu umožňuje lokalizovať najmä miesta sústredených výbojov. Mikrovlnná sonda sa používa na detekciu ropných škvŕn na povrchu vnútrozemských vodných útvarov, morských zálivov a oceánov. Intenzita a spektrálne zloženie slnečného žiarenia odrazeného od vodnej hladiny môže byť indikátorom kvality vody v nádrži, pretože charakteristiky odrazeného svetla sa menia spolu so zmenami v koncentráciách rozpustených a suspendovaných látok, planktónu a rias. Farba a teplota nádrže môžu tiež naznačovať určitý trofický stav vodného útvaru L.[ ...]
Staroveké mikroorganizmy, rastliny a zvieratá sa podieľali na vytváraní silných zásob fosílnych palív, vrstiev vápencov, fosforitov, niektorých rúd a ílovitých hornín obsahujúcich železo, hliník, mangán a iné kovy. Podľa A.Yu. Rozanova (1999), „až na zriedkavé výnimky, všetky sedimentárne horniny vznikli za účasti mikróbov v tej či onej miere“. Biogénna migrácia látok do značnej miery determinovala formovanie krajiny a klimatických zón. Fotosyntéza v rastlinách určila moderné zloženie atmosféry, ktoré určuje redoxnú rovnováhu prostredia, radiačný a tepelný režim na planéte a spektrálne zloženie slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch. Vegetačný kryt výrazne určuje vodnú bilanciu, rozloženie vlhkosti a klimatické vlastnosti veľké priestory. Živé organizmy zohrávajú vedúcu úlohu pri samočistení vzduchu, riek a jazier; do značnej miery od nich závisí zloženie solí v prírodných vodách a distribúcia mnohých chemikálií medzi pevninou a oceánom. Vďaka rastlinám, živočíchom a mikroorganizmom vzniká pôda a udržiava sa jej úrodnosť.
Chemické zloženie látky- najdôležitejšia charakteristika materiálov používaných ľudstvom. Bez jeho presných znalostí nie je možné plánovať s uspokojivou presnosťou. technologických procesov v priemyselná produkcia. V poslednej dobe sa požiadavky na určenie chemického zloženia látky ešte sprísnili: mnohé oblasti výroby a vedecká činnosť vyžadujú materiály určitej "čistoty" - to sú požiadavky presného, pevného zloženia, ako aj prísne obmedzenie prítomnosti nečistôt cudzorodých látok. V súvislosti s týmito trendmi sa vyvíjajú čoraz progresívnejšie metódy zisťovania chemického zloženia látok. Medzi ne patrí metóda spektrálnej analýzy, ktorá poskytuje presné a rýchle štúdium chémie materiálov.
fantázia svetla
(spektroskopické) štúdie chemické zloženie látky na základe ich schopnosti vyžarovať a absorbovať svetlo. Je známe, že každý chemický prvok vyžaruje a pohlcuje svoje vlastné charakteristické svetelné spektrum za predpokladu, že sa dá zredukovať do plynného stavu.
V súlade s tým je možné určiť prítomnosť týchto látok v konkrétnom materiáli podľa ich vlastného spektra. Moderné metódy spektrálnej analýzy umožňujú zistiť prítomnosť látky s hmotnosťou až miliardtín gramu vo vzorke - za to je zodpovedný indikátor intenzity žiarenia. Jedinečnosť spektra emitovaného atómom charakterizuje jeho hlboký vzťah s fyzikálnou štruktúrou.
Viditeľné svetlo je žiarenie z 3,8 *10 -7 predtým 7,6*10 -7 m zodpovedný za rôzne farby. Látky môžu vyžarovať svetlo iba v excitovanom stave (tento stav je charakterizovaný zvýšenou úrovňou vnútorného ) v prítomnosti stáleho zdroja energie.
Atómy hmoty, ktoré prijímajú prebytočnú energiu, ju vyžarujú vo forme svetla a vracajú sa do normálneho energetického stavu. Práve toto svetlo vyžarované atómami sa používa na spektrálnu analýzu. Medzi najbežnejšie typy žiarenia patria: tepelné žiarenie, elektroluminiscencia, katodoluminiscencia, chemiluminiscencia.
Spektrálna analýza. Plameňové farbenie s kovovými iónmi
Rozlišujte medzi emisnou a absorpčnou spektroskopiou. Metóda emisnej spektroskopie je založená na vlastnostiach prvkov vyžarovať svetlo. Na excitáciu atómov látky sa používa vysokoteplotné zahrievanie, ktoré sa rovná niekoľkým stovkám alebo dokonca tisícom stupňov - na tento účel sa vzorka látky umiestni do plameňa alebo do oblasti silných elektrických výbojov. Pod vplyvom najvyššia teplota Molekuly hmoty sa rozkladajú na atómy.
Atómy, ktoré prijímajú prebytočnú energiu, ju vyžarujú vo forme svetelných kvánt rôznych vlnových dĺžok, ktoré zaznamenávajú spektrálne zariadenia – zariadenia, ktoré vizuálne zobrazujú výsledné svetelné spektrum. Spektrálne zariadenia slúžia aj ako oddeľovací prvok spektroskopického systému, pretože svetelný tok sa sčítava zo všetkých látok prítomných vo vzorke a jeho úlohou je rozdeliť celkové svetelné pole na spektrá jednotlivých prvkov a určiť ich intenzitu, čo umožní v budúcnosti vyvodiť závery o hodnote prvku prítomného v celkovej hmotnosti látok.
Objav spektrálnej analýzy
Spektrálna analýza umožnila ľudstvu objaviť niekoľko prvkov, ktoré nebolo možné určiť tradičnými metódami registrácie chemikálií. Ide o prvky ako rubídium, cézium, hélium (objavené bolo pomocou spektroskopie Slnka – dávno pred jeho objavením na Zemi), indium, gálium a iné. Čiary týchto prvkov sa našli v emisnom spektre plynov a v čase ich štúdia boli neidentifikovateľné.
Ukázalo sa, že ide o nové, doteraz neznáme prvky. Spektroskopia mala závažný vplyv na formovanie súčasného typu hutníckeho a strojárskeho priemyslu, jadrového priemyslu, resp. poľnohospodárstvo, kde sa stal jedným z hlavných nástrojov systematickej analýzy.
Vyprovokovať obrovský skok v chápaní štruktúry vesmíru a utvrdiť sa v tom, že všetko, čo existuje, sa skladá z rovnakých prvkov, ktorými je na Zemi okrem iného veľa. Dnes metóda spektrálnej analýzy umožňuje vedcom určiť chemické zloženie hviezd, hmlovín, planét a galaxií nachádzajúcich sa miliardy kilometrov od Zeme - tieto objekty, samozrejme, nie sú prístupné metódam priamej analýzy kvôli ich veľkej vzdialenosti.
Pomocou metódy absorpčnej spektroskopie je možné študovať na diaľku vesmírne objekty ktoré nemajú vlastné žiarenie. Tieto znalosti umožňujú určiť najdôležitejšie charakteristiky vesmírnych objektov: tlak, teplotu, vlastnosti štruktúry štruktúry a oveľa viac.
