1.3 Оптикалық сәулеленуді энергияның басқа түрлеріне түрлендіру

Сәулеленуді түрлендіру оптикалық сәулеленуді қабылдағыштарда жүзеге асырылады. Оптикалық сәулеленуді энергиянын басқа түріне түрлендіретін кез-келген объектіні, оның пайда болуына және агрегаттык күйіне байланыссыз, оптикалық сәулеленуді қабылдағыш деп атайды. Қабылдағышка түсетін сәулелердің фотонын жұту сәулеленуді түрлендірудің бастапқы процесі болып табылады. Бұл процесс сан жағынан жұтылу коэффициентімен бағаланылады. Жұтылу коэффициенті α қабылдағышпен жұтылған оптикалық сәулелену энергиясының Wα оған түскен энергияға W қатынасымен анықталады. Энергияны сақтау заңына сәйкес оптикалық сәулеленуге түрлендіру процесін жалпы түрде мынадай өрнекпен жазуға болады:

, (1.4)

мұндағы W_α -dτ уақыт аралығында жұтылған оптикалық сәулелену энергиясы, Дж; α - қабылдағышпен сәулелену энергиясының жұтылу коэффициенті; Ф(τ) - қабылдағышқа түскен сәулелену ағыны (уақытқа тәуелділікпен), Вт; W_э- тиімді энергия, Дж; W_ш - шығындар энергиясы, Дж.

Оптикалық қондырғылар қабылдағыштарға (адам, мал, өсімдік, ауыл шаруашылық өнімдер, фотоэлемент, фоторезистор жєне т.б.) белгілі болымды нәтиже алатындай әрекет ету үшін пайдаланылады.

Күтетіндей болымды нәтиже алу үшін оптикалық сәулелену энергиясы қабылдағышта энергияның белгілі бір түріне түрленуі керек. Бірақ, кез келген процестегі сияқты, энергияның бір түрін басқа түрге айналдыру шығынсыз болмайды, яғни сєулелену энергиясының бөлігі қойылған мақсатқа жетуге қажет энергия түріне түрленбейді.

Сонымен, сәулелену энергиясының қабылдағышта жұтылған және күтетіндей болымды нәтижені қамтамасыз ететін энергияның қажетті түріне түрленген бөлігін тиімді энергия W_э деп атайды. Осы кезде қосымша пайда болған энергияның басқа түрлерін шығындарға W_ш жатқызу керек.[kgl]

[gl]ОПТИКАЛЫҚ СӘУЛЕЛЕНУДІҢ ФОТОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘСЕР ЕТУІ[:]

2.1 Фотобиологиялық әсер етудің түрлері

Оптикалық сәулелену энергиясы адамдарға, жануарларға, өсімдіктерге, микроорганизмдерге және басқа қабылдағыштарға тікелей әсер етеді.

Фотобиологиялық әсер етудің негізі түрлеріне мыналар жатады:

Жарыктың әсер етуі көру бейнесін туғызу арқылы адамдар мен жануарларға қоршаған кеңістікте жөн табуға мүмкіншілік берумен білдіріледі.

Көрінерлік және ұзын толқынды ультракүлгін сәулелер өсімдіктерге фотосинтездік әсер етеді. Осының нәтижесінде өсімдіктерде минерал заттардан органикалық заттар құрастырылады.

Адамдарды, малдарды, құстарды белгілі мөлшерде ультракүлгін, көрінерлік, инфрақызыл сәулелерімен сәулелендіргенде заттар алмасу процесі жақсарады, организмнің ауруларға қарсыласуы жоғарылайды. Бұл оптикалық сәулеленудің терапевтік (эритемдік, антирахиттік) әсер eтуi деп аталады.

Бактерияларды, өсімдіктерді, шыбын-шіркейлерді ультракүлгін сәулесімен және үлкен мөлшерлі көрінерлік және инфрақызыл сәулелерімен сәулелендіргенде олар өледі. Оптикалық сәулеленудің бұлай әсер етуін бактерицидтік деп атайды.

Ультракүлгін сәулелену жануарлар мен өсімдіктерге ұзақ уақыт аралығында әсер етсе тұқым қуалаудағы өзгерістерге әкеледі, яғни мутациялық әрекет жасайды. Бұлай әсер етуді жаңа қасиеттері бар өсімдіктенр мен басқа организмдерді шығаруға пайдалануға болады.

Жарық пен қараңғының алмасуы өсімдіктердің өсуіне және дамуына әр түрлі әсер етеді. Оны фотопериодтік әсер ету деп атайды.

Әрбір фотобиологиялық процеске оның өту қарқындылығының сәулелену толқынының ұзындығына тәуелділігін тұрғызуға болады. Мұндай графикалық тәуелділік сәулеленудің әсер ете спектрі деп аталады. Тиімді және үнемді сәулелену көздерін ойлап құрастыруда және сәулелендіретін қондырғыларды жобалауда әсер ету спектрінің маңызы зор келеді. Сәулелендіретін қондырғыларды есептеуде және жобалауда фотореактивация құбылысын ескеру керек болады. Толқындар ұзындықтарының әр түрлі диапазондарына жататын сәулелердің бір уақытта объектіге әсер еткен кезінде өтетін өзара байланыс құбылысы фотореактивация деп аталады. Бұл құбылыс сәулелендірудің тиімділігін жоғарылатуы немесе төмендетуі мүмкін. Мысалы, малдарды ультракүлгін сәулелерімен сәулелендірумен қоса қарқынды жарықтандырғанда ультракүлгін сәулелерімен сәулелендірудің тиімділігі тек жеке сәулелендіруді пайдаланған жағдайдан төмен болады.