|
Модератор , Советник
 |
Спектры отражения листьев растений. (страница 2) |
|
Недавно наконец сделал то, что давно сделать собирался. Взял спектрофотометр и измерил спектры отражения листьев нескольких видов аквариумных и комнатных растений.  Немного проясню. Используемый спектрофотометр - Xrite i-One. Работает по следующему принципу: светит на поверхность специальной галогенкой, отраженный свет фокусирует на дифракционную решетку, отклоняюшую свет на разные углы в зависимости от длины световой волны. Разложеный по спектру свет попадает на ПЗС-линейку, где собственно и происходит считывание амплитуды света. Прибор дает значения в дипазоне длин волн от 380нм до 730нм с шагом 10нм. Т.е. захватывает диапазон от ближнего ИК до ближнего УФ. Для каждой зоны спектра измеряется коэффициент отражения от поверхности. Единица в некой зоне означает, что в данном участке спектра отражение от поверхности 100%. Собственно, в основном неожиданностей не было: понятно, что пик отражения зеленого листа находится в зеленой области. Но видны следующие интересные моменты: 1)Максимум отражения одинаков для всех растений и находится в зоне 550нм. Меняется его высота, скорость спадания, но сам пик в том же месте. 2)В целом коэффициент отражения зеленого листа довольно низок: даже в самой яркой зеленой области большая часть света поглощается. 3)Отражение резко возрастает на краях диапазона: в ультрафиолетовой и инфракрасной зонах. Понятно, зачем так сделано: ультрафиолет разрушает ткани растения, а инфракрасное излучение приводит к перегреву. И то и другое для фотосинтеза непригодно. Эффект высокого отражения в ИК хорошо иллюстрируется в инфракрасной фотографии, например такой: http://lepser.ru/wp-... Интересно, что лист добивается такого отражения путем каких-то специальных ухищрений. Спектр зеленых областей на полиграфическом отпечатке или просто зеленой краски не имеет этих подъемов по краям. Изменено 4.7.16 автор Константин Кучеренко |
|
|
05/07/2016 00:25:39
#2248433 |
|
Премодератор, Кандидат в Советники
  |
|
Константин Кучеренко Так от родного надо номер версии вспомнить из которой не убрали такую возможность  . Да и функционал у него и раньше был не богатым, а сейчас как я понимаю стало еще хуже. Чем мог тем помог....
|
|
|
05/07/2016 18:06:25
#2248694 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Константин КучеренкоКонстантин, С зелёным листом очень наглядно. А если с цветными листьями? |
|
|
05/07/2016 20:57:36
#2248735 |
|
Модератор , Советник
|
|
Hedin Нет у меня сейчас растений с совсем цветными листьями. Хотя барклая из списка на глаз выглядит не совсем зеленой, а скорее коричневой. Изменено 5.7.16 автор Константин Кучеренко |
|
|
05/07/2016 21:05:21
#2248739 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Константин КучеренкоВыходит, что коричневые листья барклаи поглощают почти всю энергию. |
|
|
05/07/2016 21:22:41
#2248750 |
|
Модератор , Советник
|
|
Hedin Да, хорошо поглощают. На удивление. Вообще, все это еще показывает адаптивность человеческого глаза. Достаточно хоть немного что-то в какой-то спектральной зоне отражать, и мы уже видим цвет. |
|
|
05/07/2016 21:30:50
#2248753 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
Интересно получается: растениям нужен весь спектр. |
|
|
05/07/2016 21:39:57
#2248759 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
Интересно получается: растениям нужен весь спектр. |
|
|
05/07/2016 21:40:00
#2248760 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
Константин, а возможно замерять спектр отражения воды? Всё же мы её используем, как среду распространения света. |
|
|
05/07/2016 21:42:16
#2248762 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
Hedin Нет, этим прибором нельзя. Он расчитан на диффузное отражение. |
|
|
05/07/2016 21:47:02
#2248765 |
|
Модератор , Советник
|
|
Hedin Не знаю, нужен или нет, но что-то не очень они торопятся их поглощать. |
|
|
05/07/2016 21:48:07
#2248766 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
Ну, это же не совсем фотосинтез.В принципе любое тело поглощает инфрасвет. Тем самым нагреваясь. Может в этом дело? |
|
|
05/07/2016 21:52:39
#2248767 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
Hedin Спектрофотометр ничего не знает про фотосинтез и что вообще делается с поглощенным излучением. Но он показывает, что ближний ИК не поглощается, а отражается, т.е. не нужен листу. |
|
|
05/07/2016 22:07:41
#2248772 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
Тут надо конкретно смотреть литературу. А так, мы как всегда договоримся.. до ручки |
|
|
05/07/2016 22:15:06
#2248774 |
|
Модератор , Советник
|
|
|
05/07/2016 22:18:49
#2248776 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Константин Кучеренко Не весь отражённый свет отражается. И не весь поглощается. Какая-то часть света проходит сквозь лист. На просвет он тоже зелёный. С другой стороны листа спектр померить не хотите? На просвет. |
|
|
05/07/2016 23:46:38
#2248789 |
|
Модератор , Советник
|
|
Дамир184 Вообще, согласен. ИК мог проходить насквозь и отражаться от бумаги. Хотя фото, сделанное в ИК, говорит именно об активном отражении. К сожалению, на просвет такой прибор измерять не может. У него лампочка не отделяется, а находится внутри измерительной головы. Можно измерить спектр на черном фоне, и на белом фоне, затем произвести некое математичеокое вычисление. Изменено 5.7.16 автор Константин Кучеренко |
|
|
05/07/2016 23:53:24
#2248790 |
|
Премодератор, Кандидат в Советники
|
|
Константин Кучеренко Может) В режиме измерения спектра, в качестве лампочки любую накаливания или солнцe Изменено 5.7.16 автор artvhm |
|
|
06/07/2016 00:00:13
#2248793 Нравится Дамир184
|
|
|
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Константин Кучеренко Я, правда для другого, брал посторонний источник света с помощью KeyWizard V2.5 вытаскивал показания в Excel. Потом мерил через фильтр, туда же второй строкой, и там же считал разницу. |
|
|
06/07/2016 00:02:33
#2248794 |
|
Модератор , Советник
|
|
Дамир184 Так придется же спектр лампочки тогда учитывать. Тут же специальная лампа, прибор все про нее знает и калибруется с ней по мишени. |
|
|
06/07/2016 00:07:36
#2248795 |
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Константин Кучеренко Да. Потому KeyWizard и нужен.Калибруете прибор. В Excel снимаете спектр лампы. Второй строкой снимаете спектр этой лампы на просвет листа. Затем всю вторую строку всю умножаете на К (получаете третью строчку) чтоб на участке 550 цифра совпала с первой строкой (можно выбрать другую длину волны) и разность между первой и третьей строкой даст изменение спектра. Там же в Excel удобно и график построить. Абсолютных цифр так не получить, но картинка будет наглядной. |
|
|
06/07/2016 00:34:46
#2248798 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
Дамир184 Что-то у меня другая математика выходит. Пусть измеренный разложенный по спектру сигнал лампочки U(x), где x - длина волны Измеренный спектр после листа V(х) Коэффициент пропускания k(x) По идее формула должна быть такой: V(x)=U(x)*k(x)*A, где - А некая константа, не зависящая от спектра и показывающая, что мы могли как-то не совсем одинаково произвести измерения (разные расстояния, немного другой угол и т.д) Получается что коэффициент пропускания k(x)=V(x)/(U(x)*A) Т.е. надо не вычитать, а делить. Можете прояснить, почему вы вычитаете? "A" мы не знаем, поэтому коэфициент пропускания будем знать с точностью до множителя. Хотя можно приблизить его к единице, если все неподвижно закрепить: лампочку, спектрофотометр. Лист - не обязательно. |
|
|
06/07/2016 01:03:47
#2248805 Нравится Дамир184
|
|
Премодератор, Кандидат в Советники
|
|
Константин Кучеренко Конечно делить. Если вычитать, то для источника света с меньшей яркостью чем эталонная при измерении. Светофильтр может не только не пропускать свет, но и начать его поглощать из пространства))). Но сама функция к(х), особенно для светофильтра из сухого листа, еще будет завесить от интенсивности. т.е. "светофильтр" не линеен для диапазона интенсивности. Поэтому если задача точно сравнить что отражается, а что пропускает лист. Надо бы стараться освещать их одинаковым количеством lх |
|
|
06/07/2016 09:57:50
#2248832 |
|
Модератор , Советник
|
|
artvhm Вот что-то мне поодсказывает, что такой зависимости нет, по крайней мере в разумном диапазоне интенсивностей излучения. |
|
|
06/07/2016 10:13:05
#2248838 |
|
|
|
Премодератор, Кандидат в Советники
|
|
Константин Кучеренко В разумном наверное и нет или не значительна. Но разумность надо еще найти). Сухой лист, мы же про него? субстанция не однородная и вполне могущая содержать и мелкую перфорацию которая для света будет уже не светофильтром а диафрагмой. А тут вступает не бесконечная чувствительность прибора не совершенство оптической схемы и еще много не. В любом случае у Вас есть возможность сравнить, найти k[x] для света от маленькой лампы накаливания и от солнца. Если вдруг возьметесь расскажите о результатах, очень интересно |
|
|
06/07/2016 10:35:09
#2248846 |
|
Модератор , Советник
|
|
artvhm Тогда все-таки надо аккуратней формулировать: зависимоть k(x) не от интенсивности источника света, а от его местоположения и геометрии. С этим, конечно, согласен. |
|
|
06/07/2016 10:46:45
#2248850 |
Загружаю
форму....
