Практическая часть:
Приборы и материалы: светонепроницаемая камера с фотоумножителем (ФЭУ), блок питания ФЭУ, усилитель, пересчетный прибор, осветитель, набор светофильтров, раствор диурона (ДХММ - дихлорфенилдиметилмочевина), листья растений, вакуумная установка.
Установка для регистрации длительного послесвечения листьев растений.
Блок-схема установки для регистрации длительного послесвечения представлена на рисунке 3.
Рис.3. Блок-схема для регистрации послесвечения листьев растений.
1- камера, 2 - осветитель , 3- ФЭУ, 4 - блок питания ФЭУ, 5 - усилитель , 6-пересчетное устройство.
Для регистрации длительного послесвечения используют простые камеры с вращением объекта вручную. Объект помещают в камеру (1), освещают лампой осветителя (2) и быстро поворачивают к ФЭУ (3), на который подается высокое напряжение от блока питания (4).Свечение от объекта регистрируется ФЭУ и в виде сигнала поступает на усилитель (5) и затем на пересчетное устройство (6).
Порядок работы на установке
При работе на высоковольтных установках следует соблюдать следующую технику безопасности:
а)все приборы установки должны быть заземлены;
б)включать приборы только в присутствии преподавателя или лаборанта;
в)категорически запрещается включать высоковольтный блок питания при отсоединенном разъеме кабеля;
г)не оставлять включенные приборы на длительное время без присмотра. Все приборы установки включают за 10 - 15 минут до начала работы.
1. Блок питания ФЭУ (ВСВ-2) включают тумблером "сеть". Подают на ФЭУ высокое напряжение, переключив ручку "выс.напр." в положение "вкл.". Ручку "грубо" ставят на вторую позицию и ручкой "плавно" устанавливают стрелку киловольтметра на деление 1,1 кВ ( на ФЭУ будет подано 1100 В ).
2. Усилитель УЗ-29 включают тумблером "сеть". На передней панели прибора ручка "род работ" должна стоять в положении "видеоимпульс", а ручка "вх.уровень mV" - в положении "20-40" или "40 - 80" в зависимости от величины сигнала.
3. Пересчетный прибор (ПСО2 - 4) включают клавишей "сеть". Затем нажимают поочередно клавишу "сброс" ( сбрасываются импульсы на световом табло и появляются нули ), клавишу "N" (устанавливается режим регистрации импульсов), клавишу "I" (устанавливается время в течение которого будут регистрироваться импульсы - 1с), клавишу " " ( выбирается знак сигнала). После этого нажимают клавишу "пуск" ( запускается счет ). На табло начинается счет импульсов за 1с и появляются цифры , которые будут автоматически меняться через определенное время. Поворачивая (вперед, назад) ручку "время индикации" подобрать, чтобы цифры на табло сменялись через 4 - 5 с, т.е. оставались на табло неизменными в течение 4 - 5 с.
Цифры, которые высвечиваются на табло, показывают фон установки. Для определения среднего значения фона установки записывают 5-6 значений и из них рассчитывают среднее значение. Этот фон затем вычитается из всех результатов экспериментов.
Для того чтобы получить однозначные и достоверные результаты экспериментов, надо освещение и поворот объекта к ФЭУ во всех опытах делать следующим образом. Включить свет и смотреть на световое табло пересчетного устройства. Как только заканчивается очередной счет импульсов фона за 1 с и на табло появляется результат, следует быстро повернуть лист под ФЭУ ( сделать 4 поворота ручкой ). Поворот надо успеть сделать до начала очередного счета. Очередной счет установка должна начать уже с листа. Через каждые 4 - 5 с на табло будут высвечиваться результаты кинетики затухания послесвечения листа. Следует записать 10 результатов не пропуская ни одного. Затем опыт повторить еще 2 раза. Получаете 3 повторности одного опыта. Находите средние значения для 1, 2, 3, .... 10 результатов опыта. Затем строите кривую , откладывая по оси X - 1, 2, 3, .... 10 результаты, а по оси У - импульсы за 1 с.
После выполнения заданий все приборы выключить тумблерами и клавишей "сеть".
Провели все исследования, данные занесли в таблицы:
1) Собственный фон установки: Средний результат:
41, 30, 42, 52, 36, 44, 48, 40, 39, 44 41
2) С листом герани (слабое освещение) |
|||||
|
№1 |
№2 |
№3 |
Сред. |
Без учета фона |
1 |
1272 |
1757 |
1197 |
1409 |
1368 |
2 |
1365 |
1105 |
750 |
1074 |
1033 |
3 |
615 |
728 |
525 |
623 |
582 |
4 |
632 |
503 |
391 |
509 |
468 |
5 |
409 |
374 |
292 |
359 |
318 |
6 |
321 |
295 |
233 |
283 |
242 |
7 |
298 |
253 |
191 |
248 |
207 |
8 |
220 |
183 |
177 |
194 |
153 |
9 |
195 |
167 |
156 |
173 |
132 |
10 |
153 |
146 |
144 |
148 |
107 |
3) С листом герани (сильное освещение) |
|||||
|
№1 |
№2 |
№3 |
Сред. |
Без учета фона |
1 |
1860 |
2398 |
1903 |
2054 |
2013 |
2 |
1007 |
1462 |
931 |
1134 |
1093 |
3 |
504 |
805 |
483 |
598 |
557 |
4 |
337 |
425 |
222 |
328 |
287 |
5 |
215 |
321 |
198 |
245 |
204 |
6 |
163 |
190 |
110 |
155 |
114 |
7 |
123 |
186 |
125 |
145 |
104 |
8 |
94 |
120 |
105 |
107 |
66 |
9 |
83 |
105 |
87 |
92 |
51 |
10 |
77 |
102 |
75 |
85 |
44 |
4) С листом герани (красный светофильтр) |
|||||
|
№1 |
№2 |
№3 |
Сред. |
Без учета фона |
1 |
1314 |
1793 |
1580 |
1563 |
1522 |
2 |
664 |
1005 |
1108 |
926 |
885 |
3 |
527 |
630 |
632 |
597 |
556 |
4 |
380 |
376 |
339 |
365 |
324 |
5 |
197 |
269 |
283 |
250 |
209 |
6 |
176 |
216 |
225 |
206 |
165 |
7 |
140 |
155 |
200 |
165 |
124 |
8 |
54 |
160 |
168 |
128 |
87 |
9 |
33 |
118 |
154 |
102 |
61 |
10 |
142 |
111 |
102 |
119 |
78 |
|
|||||
5) С листом герани (синий светофильтр) |
|||||
|
№1 |
№2 |
№3 |
Сред. |
Без учета фона |
1 |
637 |
641 |
432 |
570 |
529 |
2 |
383 |
396 |
259 |
346 |
305 |
3 |
283 |
264 |
197 |
248 |
207 |
4 |
214 |
224 |
149 |
196 |
155 |
5 |
182 |
175 |
131 |
163 |
122 |
6 |
134 |
145 |
282 |
187 |
146 |
7 |
106 |
120 |
105 |
111 |
70 |
8 |
99 |
115 |
102 |
106 |
65 |
9 |
96 |
92 |
92 |
94 |
53 |
10 |
100 |
84 |
62 |
82 |
41 |
6) С листом герани (после нагревания) Среднее значение 87, 65, 59, 52, 51, 47, 43, 36, 34, 30 50 |
После всех вычислений построен график 1:
Вывод:
Наибольшее значение послесвечения на листе герани было зафиксировано при облучении сильным освещением, меньшие значения получены при освещении через красный светофильтр. Это связано с тем, что в белом свете содержаться все спектры цветов, из которых наиболее эффективным для фотосинтеза (а следовательно и для фотоэффектов) являются желто-оранжево-красные. При пропускании белого света через красный светофильтр мы выделяем наиболее эффективный красный цвет, но в любом случае, белый свет выгоден более других вариантов. Это подтверждается тем, что слабый белый свет выгоднее, чем яркий синий.