1、光电效应在农业中的应用
张丽娜 理学院 光信 10074105
摘要: 光电效应 光电传感器 LED植物灯
随着科学技术的发展,光电效应的应用越来越广泛,从农业植物病虫害防治生长,传感器,光电转换器到检测等都用到了光电效应的原理.我们先来说说什么是光电效应,就是当光照在物体上时,光的能量仅部分地以热的形式为物体所吸收,而另一部分则转换为物体中某些电子的动能,使这些电子逸出物体表面,这种现象称为光电效应. 光电效应又分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
2、 植物在生长的过程中都需要阳光的照射,光对植物生长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养份，合成碳水化合物。但现代科学可以让植物在没有太阳的地方更好地生长，人们掌握了植物对太阳需要的内在原理，就是叶片的光合作用，在叶片光合作用时需要外界光子的激发才可完成整个光合过程，太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为的创造光源也同样可以让植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结合了补光技术或者完全的人工光技术。科学家发现蓝光区和红光区十分接近植物光合作用的效率曲线，是植物生长的最佳光源。所以人们就发明了LED植物灯,这种灯所发出的蓝红光比例很高,正好适合植物的生长.LED光源又称半导体光源，这种
3、光源波长比较窄，能控制光的颜色。用它对植物进行单独照射，就能改良植物品种。LED植物生长灯还能用于冬季阴雨天气给植物补充光源.所以由此看来植物的生长充分的利用了光电效应的原理.
光电传感器一般由光源、光学通路、光电元件等 三个部分组成。其基本原理是以光电效应为基础,把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号,一般光电效应在农业中的应用就在播种,喷雾,移栽等技术上.
播种是农业增收的第一环,播种机性能检验是为了达到高效、高质量的播种效果。目前,国内外的种子粒距检测均以光电传感器检测手段为主,属于间接测量,不能直接反映播种机运行情况及播种精度。史智兴等借鉴感
4、光材料行业的感光测定方法,将标准光楔作为光电传感器抗尘性能的量化测量工具,把光学密度值作为光电传感器抗尘性能的量化指标。分析了直射光、漫射光的差异,设计了具体测量方案,提出了抗尘指数的概念。设计了光电传感器在排种通路的安装结构以及整个系统的供电方案,田间使用结果表明,该装置能够适应田间工作环境,可取代农机手实现可靠监测报警。该设计监测传感器分别监测种子箱有无种子,排种管仅为种通过,开沟器是否堵塞。
随着工业化技术水平的全面提高,在大型喷雾设备上,采用液压机构控制喷杆的工作姿态、平衡与稳定,采用电子技术对作业速度、作业面积、喷雾压力、喷雾量等进行监测和自动调整,改善了机手的劳动条件,提高了作业
5、效率和准确性。根据一些科学家的研究,红外光电传感器具有灵敏度高、体积小、环境适应能力强等优点,适合在特殊环境中应用。根据光电传感器原理和泥沙颗可有效探测水库浑水层深度和厚度。
现在研制出来的移栽机器人有 2条传送带,一条用于传送插盘,另一条用于传送盆状容器。其他的主要部件是插入式拔苗器,杯状容器传送带,漏插分选器和插入式栽培器。在开发该系统时,采用光电传感器、发射机和接收机。当杯中的植物从发射器与接收器之间经过时,如果光线被茎或叶子挡住,就可以断定真实的苗在杯中。传感器可以上下调整以改变拒绝低于标准的劣苗的阀门,通过杯传送带的转动将劣苗抛在废料箱中。由于他能在不停止运动的情况
下进行探测,所以这是最为简单、快速和经济的方法。
随着技术进步,要求传感器准确度高、可靠性高、稳定性好,而且有一定的数据处理能力,并能够自检、自校、自补偿,传统的光电传感器已不能满足这样的要求了,而智能光电传感器是当今国际科技界研究的热点。总之,当光电传感器技术产生较快的发展时,必将为农业、工业等领域的新发展、新进步带来新的动力与活力。
光电效应在农业中的应用我就讲这么多,事实上光电效应在其他领域应用的范围是非常广泛的优待我们大家一起去探索发现.
参考文献：华中农业大学理学院 王贤锋
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