第三章 环境卫生学-光照与噪音PPT.pptVIP

第三章 光照与噪音;第一节 光的概述;太阳是一个巨大的核反应器，组成太阳的化学元素种类与地球相似，而以氢最多，约占总质量的一半。 四个氢原子核在碳的催化下聚变成一个氦原子，质量损失0.029原子量单位，大量的能量就由这种质量损失产生（1克氢聚变成氦释放的能量相当于15吨汽油燃烧产生的能量）。 太阳表面温度约为6000℃，中心温度1500万℃左右，不断地以33.5*1025w的能量向外发散，而到达地球的仅为其中的22亿分之一。 为了维持这样巨大的能量输出，大约每秒钟要损失质量4万吨，依此推算还可以维持2*1013年。;1、辐射的特性 辐射具有波粒二重性： a．波动性 v=λf b．粒子性 E=hf=hv/λ 在传播过程表现为波动性，而与物质间作用发生能量转换时则表现为粒子性。 2、太阳辐射光谱 是指太阳辐射能随波长的分布曲线。大气上界光谱为： 紫外线区: 波长4~380nm,占7% ,具有化学效应. 可见光区: 波长380~760nm,占50%,具有光效应 红外线区: 波长760~300000nm, 占43%,具有热效应,波长越长,增热效应越大. ;3、太阳辐射强度（S） 指在单位时间内投射到单位面积上的太阳能量。单位：w/m2 。辐射强度的大小主要由太阳高度角决定。 a．太阳常数（S0） 当地球位于日地平均距离（约为14960km），在大气上界投射在垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度则称为太阳常数。其值在1325~1457 w/m2之间，目前我国采用1382 w/m2。; 4、大气对太阳辐射的削弱作用 （1）吸收作用 大气的某些成分，具有选择性吸收某些波长的太阳辐射的特性。 a．O2、O3能强烈吸收紫外线 b．水汽、CO2和微尘能强烈吸收红光和红外线 c．大气对可见光的吸收极少;（2）散射作用 指太阳辐射通过大气时，一部分被各种质点以相同波长向四面八方散开的现象。由于质点的大小不同，各种波长的光被散射的程度也不同，所以会出现旭日和夕阳呈现红色。 （3）反射作用 当太阳辐射通过大气层遇到云层或较大的质点时，一部分被反射到宇宙空间。云层越厚反射越强。 ;5、太阳总辐射及其影响因素 （1）太阳总辐射 指地球表面获得的太阳直接辐射和散射辐射的总和。 如以大气上界为100%，则穿过大气层时，约43%被散射和反射返回宇宙空间，14%被吸收，只有27%的以直接辐射形式和16%的以散射辐射形式到达地面，总辐射仅为43%，波长在0.29~5.3um之间。 ;（2）影响太阳总辐射的因素 a．太阳高度角（h） 是太阳光线与地表水平面之间的夹角。正相关。 b．大气质量（m） 是阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比。负相关。 太阳高度角与大气质量的关系： h 90 60 30 10 5 3 1 0 m 1 1.15 2.0 5.6 10.4 15.4 27 35.4 c．大气透明度 差，直接辐射减少，散射辐射比例增加。;d．纬度 高，h小，m大，直接辐射减少，散射辐射比例增加。 e．海拔 高，m小，直接辐射强， 散射辐射减弱。 f．坡度坡向 北半球23.5?N以北地区，纬度愈高，南坡向阳北坡阴与明显，冬季更显著。 g．云量 云愈厚愈多，直接辐射愈弱，散射辐射比例增加。 ;（二）人工光照 是指采用人工光源提供照明的方式。主要用于补充光照或人工调控发育和繁殖，常用白炽灯或荧光灯。;二、光的一般作用 （一）作用机理 1、太阳辐射对机体的作用 取决于： a. 辐射的强度； b. 被吸收的程度； c. 生化作用的特性（即光的波长）。 光线只有被吸收以后，才能在机体组织内引起各种效应。吸收情况比较复杂，同一组织对不同波长的光的吸收不同，不同组织对同一波长的光的吸收也不同。 概括而言，机体对紫外线吸收较强，可见光次之，短波红外线最差。 ;2、光能被吸收后的转变 光作用于皮肤被吸收后： a.使分子或原子旋转或振动 ，产生光热效应 进行 热传递 。 b.使分子或原子受激呈激发态，产生光化学效应， 继发生物学效应。 c.使分子或原子中电子脱出，产生光电效应 （荧光或磷光）。;（二）常见光化学效应 1、光分解效应 即光的作用引起化学链断裂，因而发生物质分解的过程。如：光作用于视网膜杆状细胞内的视紫红质，视紫红质分解为视黄醛及视蛋白，使杆状细胞除极，产生视觉冲动。 2、光敏作用 指光能不足以使物质A发生光化学反应