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光合作用測(cè)量系統(tǒng)的基本原理
在控制環(huán)境因子的條件下，光合作用測(cè)量系統(tǒng)通過紅外線氣體分析儀檢測(cè)二氧化碳的消耗速率來測(cè)定植物光合速率的一種儀器，簡(jiǎn)稱光合儀。紅外線氣體分析儀法已成為目前有發(fā)展前途的光合測(cè)定手段，應(yīng)用越來越普及，成為在氣相環(huán)境中測(cè)定光合速率的重要方法。
光合作用測(cè)量系統(tǒng)分為單氣室和雙氣室。
光合作用測(cè)量系統(tǒng)主要采用開放式氣路系統(tǒng)，進(jìn)行CO2和H2O的差分測(cè)量，使用的紅外線氣體分析儀為雙氣室、四氣室或多氣室，的分析儀具有4個(gè)氣室。
下面我們來看看光合作用測(cè)量系統(tǒng)的基本原理是什么。
許多由異原子組成的具有偶極距的氣體分子，如CO2、CO、H2O、SO2、N2O、NH3等，在波長(zhǎng)2.5~25微米的中段紅外光區(qū)都有特異的吸收帶，紅外光經(jīng)過上述氣體分子時(shí)，與氣體分子振動(dòng)頻率相等能夠形成共振的紅外光，便被氣體分子吸收，使透過的紅外光能量減少，被吸收的紅外光能量的多少與該氣體的吸收系數(shù)(K)、氣體濃度(C)和氣層的厚度(L)有關(guān)，并服從朗伯-比爾定律:
E=Eoe
式中:Eo-入射光能量;E-透射光能量。
CO2在中段紅外光區(qū)的吸收帶有4處，吸收峰分別在波長(zhǎng)2.69、2.77、4.26和14.99μm處，其吸收率分別為0.54%、0.31%、23.2%和3.1%。其中峰值為4.26μm的吸收波長(zhǎng)，且不與H2O的吸收帶重疊，而2.69和2.77μm的吸收帶則與H2O的吸收相重疊。
H2O吸收紅外線的大吸收峰值為2.59μm，同樣的原理應(yīng)用紅外線技術(shù)可以準(zhǔn)確地測(cè)量氣體中水分的含量。