![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
В сельском хозяйстве используют оптическое излучение с длиной волн от нескольких миллиметров до 1 нм (1 нанометр = 10~9м). Оптическое излучение включает в себя инфракрасное (невидимое), видимое и ультрафиолетовое (невидимое) излучения.
Инфракрасное излучение имеет длину волны 1 мм...780нм; видимое — 780...380 нм; ультрафиолетовое — 380... 1 нм. В спектре инфракрасного излучения (ИК-излучения) различают три области: ИК-А с длиной волны 780...1400 нм, ИК-В — 1400...3000 нм и ИК-С-3-103...3-106нм.
В сельском хозяйстве широко применяют инфракрасное излучение области А, которое характеризуется большой проникающей способностью в ткани животных и оказывает на них тепловое воздействие. Облучение животных и птицы ускоряет их развитие, активизирует обмен веществ, кровообращение, уменьшает восприимчивость к болезням и т. д. Однако избыток инфракрасных лучей приводит к перегреву и гибели клеток живых тканей (при температуре выше 43,5 °С). Такой нагрев целесообразно применять при дезинсекции зерна, когда насекомые-вредители нагреваются быстрее и сильнее зерна и погибают.
Ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) также имеет три области: УФ-А с длиной волны 380...315 нм — длинноволновое; УФ-В — 315...280 нм —средневолновое; УФ-С с длиной волны менее 280 нм — коротковолновое.
Ультрафиолетовое облучение области А вызывает пигментацию кожи человека, обладает сравнительно небольшой биологической активностью, может вызвать свечение некоторых веществ, называемое люминесценцией. Это излучение используют для люминесцентного анализа химического состава веществ, качественной оценки сельскохозяйственных продуктов (повреж-денность зерна, степень загнивания картофеля, порча мяса и других продуктов), а также для получения видимых излучений путем облучения некоторых веществ (люминофоров).
Средневолновое излучение УФ-В с длиной волн 315...280нм оказывает более сильное и разнообразное воздействие на живые организмы. В результате поглощения квантов ультрафиолетового излучения этой зоны на коже человека спустя некоторое время возникает покраснение (эритема), а затем пигментация в виде загара. Переоблучение приводит к воспалительным процессам, что вредно для здоровья. Излучение области УФ-В способно превращать провитамин D (стерин) в витамин D, способствующий усвоению организмом фосфорно-кальциевых соединений, которые влияют на прочность костной системы животных, птицы и человека, т. е. обладают антирахитным действием.
При широко используемом безвыгульном содержании скота и птицы проявляется сезонное солнечное голодание. Значительно уменьшить отрицательные последствия этого можно правильной организацией ультрафиолетового облучения и светового режима, что позволяет повысить надои молока на 8...12 %, привесы поросят и телят —на 15...18, яйценоскость кур —на 15...25%, улучшить качество молока и яиц.
Условно принято считать, что общее благоприятное действие ультрафиолетового излучения на животных пропорционально его эритемному действию. Ультрафиолетовое излучение области УФ-С (с длиной волны менее 280 нм), имеющее большую энергию квантов, в основном применяют для бактерицидного воздействия на вредные микроорганизмы. Длительное воздействие на животных и растения приводит к наследственным изменениям, что можно использовать для выведения растений и других организмов с новыми свойствами.
Ультрафиолетовое излучение с длиной волн 295...280нм разрушающе действует на растения, коротковолновое — может вызвать заболевание глаз — конъюнктивит (если они не защищены).
Видимое излучение имеет большое значение в жизнедеятельности человека, позволяя ориентироваться в пространстве, различать цвета окружающих предметов, выполнять различные технологические операции, а так же, как и инфракрасное, и ультрафиолетовое, может повышать продуктивность скота и птицы. Воздействие видимого излучения на животных и птицу выражается в регуляции основных жизненных функций, влиянии на эндокринную и центральную нервную систему.
Физиологические ритмы (размножение, смена шерстного и перового покрова и др.) определяются условиями светового режима. Продуктивность животных и птицы зависит при прочих равных условиях от уровня и режима освещенности и спектрального состава излучения.
В условиях промышленного животноводства и птицеводства особое значение имеет не столько определенный уровень освещенности, сколько режим изменения продолжительности светового периода суток в зависимости от вида и возраста животных и птиц. Неупорядоченное искусственное освещение в животноводческих и птицеводческих помещениях отрицательно влияет на физическое состояние и продуктивность животных и птицы.
Влияние оптического излучения на растения многосторонне. От условий облучения зависят не только фотосинтез, но и многие другие физиологические процессы растений: рост, развитие листьев и других органов. Основной, наиболее характерный процесс для зеленых растений — фотосинтез, которым в конечном счете определяется урожайность растений. Общее энергетическое действие излучения на растения складывается из фотосин-тезного и теплового. Поглощенная растениями энергия излучения частично используется на фотосинтез, а часть ее идет на нагрев и испарение воды (транспирация). Фотосинтезным действием обладают излучения с длиной волн 300...750нм.
Оптическое излучение может вызывать у растений фотопериодическую реакцию, когда требуется во много раз меньшее количество энергии, чем для осуществления фотосинтеза. Для характеристики оптического излучения используют следующие основные понятия: световой поток, сила света, освещенность, световая отдача и т. д.
Световой поток Ф представляет собой меру мощности светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое испытывает глаз человека. За единицу светового потока принят люмен (лм): 1 люмен = 1/683 Вт при однородном излучении с длиной волны 550 нм. Глаз человека проявляет наивысшую чувствительность к излучению с длиной волны X = 555 нм.
Для понятия люмена приведем следующие примеры. Световой поток, падающий на 1 м2 поверхности земли летом при ясном небе, достигает 100 000 лм; световой поток лампы накаливания мощностью 100 Вт напряжением 220 В составляет 1000 лм, лампы карманного фонаря — 6 лм.
Сила света /— это пространственная плотность светового потока, т. е. отношение светового потока Ф к значению телесного (пространственного) угла ш, в котором он равномерно распределяется:
Единица измерения силы видимых излучений — кандела (свеча): 1 кд = 1 мм/1 ср. Стерадиан (ср) — это телесный угол, который имеет вершину в центре сферы и опирается на участок сферы площадью, равной квадрату радиуса сферы.
Освещенность Е — это отношение светового потока, падающего на поверхность, к площадиэтой поверхности:
Единица измерения освещенности — люкс -(ж): 1 лк = 1 лм/м2. Для оценки источника видимого излучения по значению световой отдачи можно рассчитать отношение светового потока Ф к мощности источника Р:
Световая отдача измеряется в люменах на ватт.
Для характеристики энергии излучения в ультрафиолетовой части спектра используют системы эффективных величин: бактерицидной и эритемной. Единицей бактерицидного потока принято считать бакт (б), численно равный излучению мощностью 1 Вт при А. = 254 нм. К эритемным величинам относится эритем-ный поток (эр), определяемый как поток излучения, оцененный по его эритемному действию. Единица эритемного потока — эр, численно равный излучению мощностью 1 Вт при
Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 2051 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!