[gl]АЛҒЫ СӨЗ[:]

Оптикалық сәулеленудің адамзат тіршілік әрекетіндегі маңызы зор. Планетамыздағы барлық жанды организмдер оптикалық сәулеленудің арқасында пайда болды және өмір сүреді. Олардың, әсіресе, өсімдіктерүшін маңызы зор болады. Ал өсімдіктерсіз адам да, мал да өмір сүре алмас еді.

Жарықтандыру – көру мүмкіншілігін жақсарту мақсатымен жарық энергиясын алу, тазарту және пайдаланудын жиынтықтық әдісі. Жарықтандыру сәуленің бұйым бетіне жеткілікті мөлшерде түсуін, жарықтың біркелкі таралуын, жанарынды жасқайтындай тым ашық болмауын, тұрақтылығын қамтамасыз етуге тиіс. Бұл талап адамның өмірі мен қызметіне, қимыл-әрекеті мен жұмыс үстіндегі қаупсіздігіне, еңбек өнімділігі мен сапасының артуына толық жағдай жасайды.

Жарық энергиясын алу әдісі жағынан жарықтандыру табиғи және жасанды болып екіге бөлінеді. Электрлік жарықтандыру жасанды жарықтандыруға жатады. Электрлік жарықтандыру адамның өндірістік қызмет уақытын ұзартуға мүмкіншілік береді. Электрлік жарықтандырудың арқасында өнеркәсіпте де, ауыл шаруашылығында да және халық шаруашылығының басқа салаларында да түгел жұмыс уақыты ретінде пайдалануға болады. Мысалы, ауыл шаруашылығында мал және құс қораларында, сондай ақ басқа өндірістік үйжайларда көп технологиялық процестер электрлік жарықтандырумен орындалады. Сонымен қатар, электр энергиясы құстар мен олардың балапандарын және малдың төлдерін ультракүлгін сәулелерімен сәулелендіруге, әрі сол бұзаулар, торайлар, қозылар және басқа да жас түліктер тұратын қораларды инфрақызыл сәулелерімен жылытуға пайдаланылады.

Ауыл шаруашылығының өндірістік және тұрмыстық қажетіне тұтынылытын жалпы электр энергиясының 15 проценттен астамы жарықтандыратын және сәулелендіретін қондырғыларда пайдаланылады.

Жарықтандыратын қондырғылар деп технологиялық операцияларды орындауға немесе қаранғыда жөн табуға арналған жабдықтарды айтады. Сәулелендіретін қондырғылар – ауыл шаруашылығындағы технологиялық процестерге тікелей әсер етуге арналған құрылғылар. Оларды пайдалану мал мен өсімдіктердің өнімділігін жоғарылатуға мүмкіншілік береді. Жалпы оптикалық сәулелену ауыл шаруашылығының салаларын қарқындатудың бір тәсілі болып табылады.

Жарықтандыратын және сәулелендіретін қондырғылардың негізгі элементі – оптикалық сәулелену көзі. Олар ретінде әртүрлі қыздыру және газ-разрядтық шамдар пайдаланылады.

Жарықтандыратын және сәулелендіретін қондырғыларды ойлап құрастыруға, жобалауға, монтаждауға, дәлдеп реттеуге және пайдалануға білікті мамандар, соның ішінде инженер-электрик қажет. Оқу құралы осы мамандарды дайындаға арналған.

АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҚ ӨНДІРІСІНДЕ ОПТИКАЛЫҚ СӘУЛЕНУДІ ПАЙДАЛАНУДЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ЖӘНЕ БИОЛОГИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ.

ОПТИКАЛЫҚ СӘУЛЕЛЕНУ ЖӘНЕ ОНЫҢ ЭНЕРГИЯНЫҢ БАСҚА ТҮРЛЕРІНЕ ТҮРЛЕНУІ.

1.1 Негізгі түсініктемелер және анықтамалар

Сәулелену – энергияны сәуле шығарушы денеден оны жұтатын денеге тасымалдау. Сәулелену түсініктемесін дәлдеп айтқанда тыныштықтағы массасы нөлге тең және ауасыз кеңістікте тұрақты жылдамдықпен қозғалатын материяның ерекше формасы деп анықтауға болады.

Классикалық теория сәулелену процесін үдей қозғалған электр зарядтарының электр – магниттік толқындарды шығару ретінде қарастырады. Бұл теория сәулеленудің көптеген сипаттамаларын түсіндіргенмен кейбір құбылыстардың (мысалы, денелердің жылулық сәулеленуі, микрожүйенің яғни атом мен молекуланың сәулеленуі) табиғатын аша алмайды. Кванттық теория сәулеленудің табиғатын тереңірек ашып, класикалық теорияның қолдану шекарасын да айқындап берді.

Макро – және микромир элементері бір-бірімен белгілі құрылыммен байқланысты келеді. Құрылымның қайта құрылуында энергия жұтылады немесе бөлініп шығарылады. Атом немесе молекула тәрізді кванттық жүйелердің ішкі энергиясы үздіксіз өзгермейді. Ішкі энергия дискретті жиын құрайтын нақты мәндерді ғана қабылдайды. Жүйенің белгілі бір энергиясы бар күйден басқа бір күйге ауысу процесі нақтылы энергия мөлшелерін – фотонды шығару (немесе жұту) арқылы жүзеге асады. Мысалы, электрондардың жоғары энергетикалық деңгейден төмен деңгейге аусуында фотон – энергия кванты бөлініп шығады. Фотонда бөлшектің де (корпускуланың да) және электр – магниттік толқынның да қасиеттері бар. Фотон энергиясы электр – магниттік толқынның жиілігіне тура пропорционал немесе толқынның ұзындығына кері пропорционал:

W=h· v=h· c/ , (1.1)

мұндағы h=6,626· 10^-34 Дж· с – Планк тұрақтылығы.

Қыздыру немесе электрлік разряд кезіндегі электрондардың козғалысына байланасты пайда болатын сәулелену электр-магниттік толқындардың оптикалық аймағына жатады. Электр-магниттік толқындар катарындағы толқындар ұзындығы 1÷10 нанометрден 0,34÷1,0 миллиметрге дейін болатын сәулеленулерді оптикалық сөулелену аймағы деп атайды. Қелтірілген шекте ультракүлгін, көрінерлік және инфрақызыл сәулеленулер болады. Осы ұш түрлі сәулеленулер іс жүзінде пайдаланғанда адамдарға, өсімдіктерге, малдарға және басқа объектілерге әр түрлі әрекет етеді. Бірақ, үш сәулелердің де оптикалық сәулеленуді қоздыру принципі, кеңістікте таралуы және энергияның басқа түрлеріне түрленуі ортақ және өте жакын келеді. Осы себептен олар «оптикалық сәулелену» деген жалпы атпен біріктірілген.

Температурасы абсолют нөлден жоғары келетін денелер өзара үзіліссіз энергия алмастырады, сондықтан бізді қоршаған кеңістікте оптикалық сәулелену өрісі тұрақты болады.

Энергияның кез-келген түрін спектрдің оптикалық диапазонындағы электр-магниттік сәулелену энергиясына түрлендіретін физикалық дене оптикалық сәулелену көзі деп аталынады. Сәулеленумен тасымалданатын энергия- оптикалық сәулеленудің ең басты шамасы. Сәулелену энергиясы W материя қозғалысының сандық өлшемі және энергияның сапалық түрлерінің бірі болып саналады. Бұл шама джоульмен (Дж) өлшенеді.

Сәулеленудің қуаты, яғни уақыт бірлігі ішінде тасымалданатын энергия, сәулелену ағыны деп аталады және ватпен (Вт) өлшенеді:

, Дж/с=Вт (1.2)

Сәулелену ағының сапалық және сандық сипаттамаларына мыналар жатады:

1) спектр лік құрамы;

2) кеңістікте таралуы;

3) мәннің уақыт бойынша өзгеруі.