光合作用测量系统的基本原理介绍

    在控制环境因子的条件下，光合作用测量系统通过红外线气体分析仪检测二氧化碳的消耗速率来测定植物光合速率的一种仪器，简称光合仪。

    红外线气体分析仪法已成为目前有发展前途的光合测定手段，应用越来越普及，成为在气相环境中测定光合速率的重要方法。

    光合作用测量系统分为单气室和双气室。

    光合作用测量系统主要采用开放式气路系统，进行CO2和H2O的差分测量，使用的红外线气体分析仪为双气室、四气室或多气室，的分析仪具有4个气室。

    下面我们来看看光合作用测量系统的基本原理是什么。

    许多由异原子组成的具有偶极距的气体分子，如CO2、CO、H2O、SO2、N2O、NH3等，在波长2.5~25微米的中段红外光区都有特异的吸收带，红外光经过上述气体分子时，与气体分子振动频率相等能够形成共振的红外光，便被气体分子吸收，使透过的红外光能量减少，被吸收的红外光能量的多少与该气体的吸收系数(K)、气体浓度(C)和气层的厚度(L)有关，并服从朗伯-比尔定律:

    E=Eoe

    式中:Eo-入射光能量;E-透射光能量。

    CO2在中段红外光区的吸收带有4处，吸收峰分别在波长2.69、2.77、4.26和14.99μm处，其吸收率分别为0.54%、0.31%、23.2%和3.1%。其中峰值为4.26μm的吸收波长，且不与H2O的吸收带重叠，而2.69和2.77μm的吸收带则与H2O的吸收相重叠。

    H2O吸收红外线的吸收峰值为2.59μm，同样的原理应用红外线技术可以准确地测量气体中水分的含量。