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LI-6400便携式光合仪测定植物叶片的气体交换

实验分类:

植物学实验

最新修订时间:

简介

LI-6400便携式光合仪测定植物叶片的气体交换是掌握红外线 CO2 分析仪法测定气体交换参数(光合速率、暗呼吸作用、蒸腾速率和气孔导度)测定的基本原理;掌握用 LI-6400 便携式光合系统测定光合速率、暗呼吸作用、蒸腾速率和气孔导度的方法以及测定光合-光响应曲线的方法。

原理

红外线 CO2 气体分析仪(IRGA)的工作原理。

红外线(infrared)是波长在 0.75~400 μm 范围内的电磁波。红外线按其波长划分,25~400 μm 为远红外线;2.5~25 μm 为中红外线;0. 75~2.5 μm 为近红外线。受热物体是红外线辐射的极好辐射源。红外线在传播中其辐射能量被物体吸收后易被检测,这一特点就成为设计和制造红外线 CO2 气体分析仪的依据。不同气体对红外线的吸收不同。由同种原子组成的气体分子(如N2、H2、O2 等)均不吸收红外线。只有由异种原子组成的气体分子(如CO、 CO2、CH2、H2O 等)可以吸收红外线。因为由异种原子组成的气体分子是永久极性分子,即偶极子。分子内原子间的位置处于不停运动中,并发生周期性的变化。在与其频率相同的红外辐射作用下,偶极子(如 CO2、CH4 将发生共振,并吸收红外线辐射能量。

CO2气体吸收红外线辐射能时,其分子结构会由对称型转变为伸缩型或弯曲型。另外,CO2 气体能吸收红外线 4 个区段的能量,吸收峰的波长分别在:2.66 μm、2.77 μm、4.26 μm、14.99 μm,其吸收率分别为 0.54%、0.31%、23.2%、3.1%。峰值为 4. 26 μm 的吸收率最高,在 CO2 浓度较低时,在特定波长(4. 26呻)下,被 CO2 气体吸收的红外线辐射能量与 CO2 气体的浓度呈线性关系.即红外线经过 CO2 气体分子时,其辐射能量减少,被吸收的红外线辐射能量的多少与该气体的吸收系数(K)、气体浓度(c)和气体层的厚度(L)有关,并符合朗伯-比尔定律,可以用下式表示:

E = E0KcL

式中:E0一入射红外线的辐射能量;

E一透过的红外线的辐射能量。

一般红外线 CO2 气体分析仪内设置仅让 4. 26 μm 红外线通过的滤光片,其辐射能量即 E0,只要测得透过的红外线辐射能量(E)的大小,即可知 CO2 气体浓度。

来源:丁香实验团队

操作方法

LI-6400便携式光合仪测定植物叶片的气体交换

LI-6400便携式光合仪测定植物叶片的气体交换是掌握红外线 CO2 分析仪法测定气体交换参数(光合速率、暗呼吸作用、蒸腾速率和气孔导度)测定的基本原理;掌握用 LI-6400 便携式光合系统测定光合速率、暗呼吸作用、蒸腾速率和气孔导度的方法以及测定光合-光响应曲线的方法。

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