1分钟物理(第二辑)
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15 请问人造光大致分为哪几种,分别有什么特点,与太阳光相比有什么不同,能不能使植物进行光合作用?

人造光是由人工设计制造的仪器、设备产生的光。按先后出现顺序,人造光源可以分为火把、油灯、蜡烛、白炽灯、低压汞灯、高压氙灯等,当然还有激光。

火把、油灯和蜡烛都是利用物质燃烧产生大量光和热的原理,通过控制其燃烧速率使其可以稳定持续地发光的;白炽灯利用热辐射的原理通过对物质加热,使其达到白炽状态,辐射出可见光;低压汞灯通电后释放紫外线,可直接用于消毒杀菌,也可用于激发荧光粉发出可见光;高压氙灯是灯内两个电极在电场的作用下,电流通过一种或几种气体或金属蒸汽而放电发光的;激光主要利用的是受激辐射光放大的原理发光的。

这些光源发出的光线与太阳光的主要区别在于其光谱差异。太阳光指的是太阳所有频谱的电磁辐射。我们通常讨论的太阳光是经过地球大气层过滤后照射到地球表面的太阳辐射,主要包含紫外线、可见光、红外线等,光谱整体上连续,但中间一些波段会因大气中各类分子的吸收而变弱。日常用的白炽灯光谱是峰值波长在红外波段,但整体覆盖可见光范围的连续光谱。荧光和气体放电灯光谱都是不连续的,前者与荧光粉的种类有关,后者与电流密度的大小、气体的种类及气压的高低有关。

光线能否使植物进行光合作用,主要考虑的也是光谱的分布。植物光合作用主要靠可见波段的光来进行,波长390~410nm的紫光可活跃叶绿体运动,波长600~700nm的红光可增强叶绿体的光合作用。因此,只要含有这个频谱的光就可以使植物进行光合作用,即人造光是可以使植物进行光合作用的。当然,为了植物的健康生长,我们还是不要用激光来使植物进行光合作用啦!

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