8247

Основи використання оптичного випромінювання в сільськогосподарському виробництві

Контрольная

Лесное и сельское хозяйство

Основи використання оптичного випромінювання в сільськогосподарському виробництві Природа оптичного випромінювання. Основні поняття та визначення. Фотобіологічна дія оптичного випромінювання. Основні оптичні величини і одиниці вимі...

Украинкский

2013-02-07

86 KB

38 чел.

Основи використання оптичного випромінювання в сільськогосподарському виробництві

  1.  Природа оптичного випромінювання. Основні поняття та визначення.
  2.  Фотобіологічна дія оптичного випромінювання.
  3.  Основні оптичні величини і одиниці вимірювання.
  4.  Прилади для вимірювання оптичного випромінювання

Метою дисципліни «Електроосвітлення та опромінення» є навчити майбутніх спеціалістів технічно грамотно застосовувати оптичне випромінювання в сільськогосподарському виробництві - тваринництві, птахівництві, рослинництві. Правильне і грамотне застосування освітлювальних і опромінювальних установок може підвищити продуктивність праці на 5-10 %, продуктивність тварин - на 8- 15 %, дати високі врожаї в теплицях.

Оптичне випромінювання по своїй природі відноситься до електромагнітних коливань. Коливання з довжиною хвилі від 1 нм до 10000 нм називається оптичним випромінюванням і поділяється на 3 зони:

  1.  Видиме випромінювання, це таке, яке може викликати зорове відчуття людини і воно знаходиться в діапазоні довжини хвиль 380-760 нм.
  2.  УФ-випромінювання - це невидиме випромінювання (ультра - по латині -за) воно знаходиться за видимим випромінюванням в діапазоні довжини хвиль 200-380 нм.
  3.  ІЧ-випромінювання - це невидиме випромінювання (інфра - по латині -попереду) знаходиться попереду видимого випромінювання в діапазоні довжини хвиль 760-10000 нм.

Розглянемо більш детально оптичне випромінювання на наступному рисунку.


Рисунок 1 Спектри оптичного випромінювання

Як видно із приведених цифр, видиме випромінювання займає вузеньку полоску в спектрі оптичного випромінювання, але саме воно відіграє вирішальну роль життєдіяльності людини, так як забезпечує можливість орієнтуватись в просторі, розрізняти кольори предметів, які знаходяться поряд, виконувати певні технологічні операції.

Продукти харчування рослинного і тваринного походження, енергоресурси (вугілля, газ нафта) це результат дії видимого випромінювання Сонця на нашу планету за рахунок фотосинтезу, який проходить безперервно на Землі в зелених рослинах.

Покажемо на рис. криву випромінювання сонця. Ця крива показує, що видиме випромінювання Сонця неоднорідне, хоча воно створює відчуття білого світла. Оскільки спектр Сонця суцільний, кольори, які складають видиме випромінювання плавно переходять один в другий. Умовно можна виділити 8 умовних кольорів, хоча необхідно зазначити, що очі людини можуть розрізняти більше 150 кольорів і відтінків.

В таблиці 1 приведено вісім умовних кольорів і орієнтовні довжини хвиль.


Таблиця 1 - Умовні кольори і орієнтовні довжини хвиль

Довжина хвилі, нм

Колір

Довжина хвилі, нм

Колір

380-450

Фіолетовий

550-575

Жовто-зелений

450-480

Синій

575-585

Жовтий

480-510

Голубий

585 - 620

Оранжевий

510-550

Зелений

620 - 760

Червоний

Очі людини можуть сприйняти мінімальну освітленість 0,1 Лк (це місячне сяйво). Максимальна освітленість до якої можуть пристосуватись очі складає 100000 лк. При низькій освітленості очі працюють в режимі нічного зору за рахунок функцюювання палочкових елементів, при високій освітленості очі людини працюють в режимі денного зору за рахунок колбочкових елементів сітчатої оболочки ока. При переході освітленості з нічної на денну, або на оборот очі людини працюють режимі сутінок.

Механізм виникнення оптичного випромінювання

Елементарні частинки речовини (атоми, молекули) знаходяться звичайно в стані енергетичної рівноваги. Позитивний заряд ядра атому зрівноважується негативним зарядом електронів, які обертаються довкола ядра атому. Але при певних збудженнях проходить процес віддалення електрона від ядра атому, який потребує затрат енергії, на вищі орбіти. Електрони, які тимчасово віддалені від ядра атому при певних збудженнях, знову повертаються у свої стійкі орбіти, при цьому вони випускають надлишкову енергію у вигляді оптичного випромінювання. Дана енергія отримала назву кванта-енергія, тобто енергій, яка розділена на порції, кванти. А кванти оптичного випромінювання називають фотонами.

2. Фотобіологічна дія оптичного випромінювання

Енергія оптичного випромінювання безпосередньо діє на людей, тварин, рослин, мікроорганізми та інші приймачі. Існують наступні основні види фотобіологічної дії:


  1.  Світлова дія - виражається в зоровому відчутті людини і дозволяє орієнтуватись в просторі.

Фотосинтез - поглинання рослинами видимого і УФ випромінювання.

Фотоперіодична дія - чередування і тривалість освітлення і темноти

  1.  Терапевтична дія - опромінення людей тварин, птиці дозованою кількістю УФ, ІЧ і видимого опромінювання, що призводить до покращення обмінних речовин, опору до зменшення захворювань.

Бактерицидна дія - викликає знищення бактерій.

  1.  Мутагенна дія - тривала дія на рослини, тварини УФ опроміненням, яке призводить до спадкоємних змін, (виведення нових сортів).

3. Основні світлові величини і одиниці вимірювання

До основних світлових величин відносяться :

1. Світловий потік - це кількість променевої енергії, яка випромінюється

джерелом світла в одиницю часу.

                                              

        де Ф - світловий потік випромінювання, Вт

             - променева енергія випромінювання за певний час

              - проміж уток часу випромінювання.

За одиницю світлового потоку прийнято Люмен. Експериментально

встановлено, що , тобто, випромінювання в 1 Вт при довжині хвилі 555

нм складає 683 лм світлового потоку.. Число 683 називають світловим еквівалентом потужності. Тобто число 683 лм/Вт - це є максимальне значення відчуття «середнього ока людини».

2. Сила світла - це відношення світлового потоку до телесного кута з

вершиною в точці розміщення випромінювача.

де - телесний кут випромінювання. Одиницею сили світла є кандела  


300 нм

Фотосинтез                                                     750 нм

Фф - Фіт (Фіти)                     Фітометр

Еф - Фіт/м2

Іф - Фіт/стериідан                 фоторезистор

                             дрлф

1нм

200нм

280нм

315нм

380нм

760нм            1 мм

ВУФ

УФ-С

УФ-В

УФ-А

Видиме

ІЧ

Бактерицидна дія

Вітальна дія

Вітальна дія

Світлова дія

Теплова дія

Фб-Бк (бакти)

Еб -Бк/м2

Iб - Бк/стер.

Фв-Віт (Віти)

Ев -Віт/м2

-Віт/стер.

Фв-Віт (Віти)

Ев -Віт/м2

-Віт/стер.

Ф - Лм (люмен) Е- Лк (люкси)

І- Кд (кандела)

Ф-  Вт

Е - Вт/м2

І - Вт/стер.

Бакметр

ерметр

ерметр

люксметр

Ікметр

фоторезистор

фотодіод

фотодіод

Селеновий фотоелемент

термопара

ДБ-30

ДРТ-400

ЛЭ

ЛР, КГ, ЛБ,ЛЕ,ЛД, ДРЛ,ДРИ,ДНаТ, ДКсТЛ, ДКсТВ

ИКЗ, ИКЗК


3.Освітленість - це відношення світлового потоку до площі поверхні

         Вимірюється в люксах .

4. Вимірювання оптичного випромінювання

Оптичне випромірювання може бути виміряно тоді, коли воно поглинається яким небудь тілом і перетворюється в інший вид енергії: теплову , електричну, хімічну.

На практиці більш широке застосування отримала теплова і фотоелектрична дія. Для вимірювання тепла широке застосування знайшли балометри. Балометр, це пристрій в якому чутливим елементом є первинний перетворювач виготовлений із міді, платини, нікеля. Принцип дії таких датчиків засновано на зміні опору первинного перетворювача. Тобто при зміні температури тіла змінюється опір первинного перетворювача. Балометри дозволяють проводити вимірювання зміни температури до °С.

Електричні приймачі перетворюють енергію випромінювання в електричну за рахунок фотоефекту. До них відносяться фоторезистори, фотодіоди, фото транзистори. їхній принцип дії засновано на внутрішньому фотоефекті. Тобто енергія оптичного випромінювання переводить електрони матеріалу в вільний стан, що збільшує проводимість матеріалу.

Люксметри призначені для вимірювання освітленості. Складаються із селенового фотоелемента, який знаходиться в ручці і мікроамперметра, який проградуйовано в одиницях люксах.

Принцип дії селенового фотоелемента основано на тім, що під дією світла в фотоелементі виникає електричний струм.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45812. СПОНСОРИНГ. ФАНДРАЙЗИНГ 27.24 KB
  СПОНСОРИНГ - подбор или организация события другого объекта спонсирования ведение и контроль события проведение и или контроль рекламной ПР-кампании гарантированное осуществление проекта с учетом интересов спонсора. Привлечение участников спонсируемых акций к другим собственным проектам. На выбор объекта влияет и то поддерживают ли данный проект некоторые влиятельные персоны или инстанции Дееспособность исполнителя проекта. Если представителю бизнеса гарантируется контакт с некоторой персоной от которой зависит коммерческий...
45814. Корпоративные издания 25.33 KB
  Всю совокупность подобных СМИ можно разделить на две большие группы издания вертикального типа информация распространяется от руководства к сотрудникам и наоборот и издания горизонтального типа содержание которых нацелено в первую очередь на реальных и потенциальных клиентов компании. В какойто степени корпоративные СМИ в России опираются на установки и опыт времен СССР когда каждый крупный завод Министерство и пр. Причем если еще 5 лет назад наличие корпоративного массмедиа в основном оставалось прерогативой западных корпораций то...
45815. Управление общественным мнением 24.86 KB
  Управление общественным мнением Общественное мнение Общественность - это группа людей оказавшаяся в аналогичной неразрешимой ситуации: сознающих неопределенность и проблемность ситуации реагирующих определенным образом на создавшуюся ситуацию Мнение это выраженное отношение по какомулибо вопросу. Общественное мнение это совокупность многих индивидуальных мнений по конкретному вопросу затрагивающему группу людей. Общественное мнение может давать со веты рекомендации другим социальным институтам по выбору способов разрешения тех или...
45816. Имидж и репутация 24.18 KB
  Имидж объективный фактор играющий существенную роль в оценке любого социального явления или процесса. Понятие имидж происходит от латинского imgo связанного с латинским словом imitri означающего имитировать. Согласно толковому словарю Вебстера имидж это искусственная имитация или преподнесение внешней формы какоголибо объекта и особенно лица.
45817. Трудовое право и его источники. Трудовой договор 67.06 KB
  Общая характеристика трудового права Российской Федерации. Основания возникновения трудовых прав работников. Трудовой договор. Рабочее время и время отдыха. Понятие трудовой дисциплины и методы её обеспечения. Правовое регулирование внутреннего трудового распорядка.
45818. Пресс-службы: структура, функции, направления деятельности, формы работы 23.04 KB
  В частности в московский отдел входят: директор департамента PR заместитель директора департамента PR главный менеджер департамента PR начальник прессслужбы . Также примером такого устройства прессслужбы может служить прессслужба Государственной Думы или Прессслужба Президента см. Функции отдела: Координация деятельности Отслеживание бюджета Основные преимущества прессслужбы на аутсорсинге работающей удаленно не в штате компании: 1. Обратившись в агентство Вы избавляете себя от расходов на: поиск и содержание в штате...
45819. Взаимодействие PR-служб с органами государственной власти. Лоббирование 22.98 KB
  Помимо финансовой и законодательной поддержки тесное взаимодействие представителей бизнеса с органами власти их социальные инвестиции способствуют улучшению имиджа и укреплению репутации как организации так и ее руководителя. Отношения коммерческих организаций с органами власти строятся как на федеральном так и на региональном и местном уровнях причем местные...
45820. Критерии оценки эффективности PR деятельности 21.76 KB
  Однако многие компании уже имеют опыт работы и присутствия на рынке поэтому важно заранее сделать отметку и собрать все сведения о первоначальной ситуации на рынке для того чтобы в дальнейшем измерить и оценить возможные изменения на уровне осведомленности и понимания. Исследовательская группа проводит замеры до во время и после PRкампании чтобы выяснить какова динамика изменения узнаваемости торговой марки или компании у целевых аудиторий. Плюсы таких исследований в том что они дают достоверное представление об эффективности усилий...