《光和噪声》PPT课件

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1、第三章光照和噪声对家畜的影响第一节光照一、光的概念光具有二象性,既表现为波动性,又表现为粒子性。光是一种电磁波,具有波动性,因此光的特征可用波长和频率来表示。波长单位有米(m)、厘米(cm)、微米(μm)、纳米(nm)和埃(),其中常用的单位是纳米。1μm=10-6m1nm=10-9m1=10-10m电磁波在单位时间内的波动次数叫频率,频率的单位是(Hz)。所有的电磁波在真空中的传播速度(v)一律为30万公里/秒。电磁波的波长(λ)与频率(f)之间的关系为:λ·f=v由一个电磁波的起点到下一个电磁波的起点所经历的时间,叫“周期”。周期的

2、单位是秒(s)、毫秒(ms)。周期(T)、波长(λ)、频率(f)和速度(v)之间的关系如下:光不仅是一种电磁波,而且是由许多具有一定质量、能量的微粒组成的粒子光,这种特殊的粒子,称为光子或光量子。每一个光子所具有的能量与其频率成正比,与光的波长成反比,即:式中E——为光能(J)h——普朗克常数=6.626×10-14(J·S)f——为频率v——为光速(3×1010cm/s)λ——为波长(cm)光作用于生物引起的反应,或者与光的波动性有关,或者与光的粒子性有关。以电磁波或粒子的形式放射或输送的能量叫辐射能。辐射能的计量单位有焦(J)。辐射

3、能在传递过程中,在单位时间内,通过或到达某表面积上总辐射能量,称为辐射能通量。单位面积上的辐射能通量,称为辐射能通量密度。在农业气象学中,常称辐射能通量密度为辐射强度,与辐射能通量密度相对应的光通量叫光照强度。光照强度的国际单位是勒克斯(Lx或Lux)。光强度的单位:坎【德拉】(cd)——指加热到2024K的黑体每平方厘米发出的光强度。光通量的单位:流明(Lm)——当以1坎的光源为核心,以1米长为半径,单位时间通过每平方米面积的光通量,称为1流明.光照度的单位:勒【克斯】(Lx或Lux)——当投射到1平方米面积上的光通量为1流明时的照度

4、为1勒。人和动物的视觉照度:不同波长的光源,即使能量相同,但视觉照度并不相同。二、光源1.自然光源即太阳光或太阳辐射太阳辐射的波长范围为4~300000nm其光谱组成按人类的视觉可分为三大部分。(1)红外线波长300000~760nm。(2)可见光波长760~400nm,可见光通过三棱镜可被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。(3)紫外线波长400~4nm。2.人工光源(1)白炽灯和荧光灯白炽灯和荧光灯常用于照明,荧光灯耗电量比白炽灯少,而且光线比较柔和,不刺激眼睛,但设备投资较高,在一定温度下(21.0~26.7℃)光照效率最高,但

5、温度太低时不易启亮。荧光灯可促进鸡的性成熟,但对产蛋的刺激效力不如白炽灯,在强度和长度相同的荧光灯下培育的小母鸡,性早熟,与白炽灯比较,性成熟日龄分别为140天和150天。白炽灯可显著降低早期的产蛋量,但在整个30周的产蛋期中,白炽灯的产蛋量高于荧光灯。白炽灯,每瓦大约可发出12.56流明的光。(2)红外线灯红外线灯在畜牧生产上常用来作为热源,对雏鸡、仔猪、羔羊和病畜进行照射,不仅可以御寒,而且可改善血液循环,促进生长发育。在母猪分娩舍采用红外线灯照射仔猪,既可保证仔猪所需较高的温度,又不致影响母猪。(3)紫外线灯在生产中,紫外线灯常用

6、于空气和物体外表的消毒。三、光的一般作用光照射到生物体上,一部分被反射;另一部分进入生物组织之内,其中一部分被该物质所吸收,穿过的部分则未被吸收。光能被吸收后,转变为其它形式的能,可引起光热效应、光化学效应和光电效应。光热效应就是入射光的能量不大时,往往只能使物质分子或原子发生旋转或振动,光能转变成动能和热能。红外线和红光的能量较小,所引起的反应多属此类。光化学效应是当入射光的能量较大时,可使物质分子或原子中的电子被激发,电子激发能可在分子内或分子间传递,这部分激发能可转化为化学能而发生化学反应。可见光和紫外线的能量较大时,往往能引起这

7、种类型的变化。常见光化学效应:⑴光分解效应:例如光对动物引起的视觉反应:光可使视网膜杆细胞内淡红色的结合蛋白分解为视黄醛和视蛋白,使杆状细胞除极,引起大脑枕叶产生视觉冲动。⑵光合作用植物利用光、无机物和水制造有机物的过程。⑶光聚合作用:聚合——元素成分相同,但以分子量大一倍。二倍或多倍的形式而形成反应物的现象,称为聚合。紫外线⑷光敏作用——光的能量不足以使物质A发生光化学反应,加入物质B后,就使光化学反应得以完成,这种现象,称为光敏作用。物质B称为光敏物质或光感性物质。反应过程:B+hfB﹡B﹡+AA’+B动物和人的日光性皮炎,就是光敏

8、作用的例子。光电效应是当入射光的能量更大时,可引起物质分子或原子中的电子逸出轨道,形成光电子或阳离子而产生光电效应。紫外线和可见光能量足够大时,均可引起这种变化(活体内很少产生)。光线被物体吸收的程度,与光

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