植物色素的光声光谱研究

测定了纸色谱分离的极为微量的六种植物色素的光声光谱，并与相应色谱斑点溶出物的吸收光谱进行对照，表明光声光谱对植物色素的鉴定简便有效，海藻类别众多，所含色素体系各有特征，本文报道了绿色藻，红藻和褐藻的光声光谱，并用导数光谱法明确了这些藻类的色素分布特征。     

从物理学看光合作用

本文简单地介绍了光合作用的基本概念和有关叶绿体结构的实验结果，光合作用机理，以及催化电子理论在光合作用中的应用．     

作用光谱模拟及萝卜高产栽培

通过叶片的反射光谱测量来研究萝卜的光合作用的作用光谱。在萝卜叶片的反射光谱中存在440，680nm两个吸收带和550nm反射带，表明该结果同光合作用的作用光谱一致。采用在高分子树脂中分散进荧光助剂、着色剂来模拟栽培作物的作用光谱并制成农膜，把这种农膜叫作光生态膜。从光生态膜的激发光谱和荧光光谱可以看到，光生态膜存在616，660nm两个发射带与作用光谱的680nm带重合，其激发带位于550nm与叶片的反射带重合，这样高效地利用太阳能并补充了红光照的不足。用这种光生态膜苫盖日光温室进行萝卜生产，产量提高了20.2%。     

对Eu(Ⅲ)配合物光转换剂光谱性质的评价

稀土配合物光转换剂无一不是Eu(Ⅲ )配合物 ,Eu(Ⅲ )配合物的荧光发射光谱与叶绿素的吸收光谱明显不能吻合 ,叶绿素对Eu(Ⅲ )配合物转换光的吸收少 ,植物光合作用对转换光的利用率低。Eu(Ⅲ )配合物光转换剂加强光合作用的功能需要重新评价。本文对稀土配合物光转换剂的研究提出建议 :进行Sm(Ⅲ )配合物光转换剂的研究 ,取代Eu(Ⅲ )配合物。     

基于光脉冲诱导快相与弛豫荧光的光合作用参数测量技术

为了更准确获取反映植物生理状态的荧光动力学曲线,基于光合作用电子传递过程研究了植物光合作用参数测量技术.采用可变光脉冲技术将植物光合作用过程分段为快相与弛豫过程,并测量激发光诱导产生的荧光动力学曲线.对激发光带宽与响应时间进行了定量分析;对I-V转换单元与MFB滤波器进行了设计与仿真分析,获取快相荧光动力学信息;采用同步脉冲采样积分技术,对微弱弛豫荧光进行积分,实现了快相与弛豫荧光动力学曲线的完整测量,并结合非线性拟合算法获取光合作用参数.测试结果表明,系统信噪比达到23.8 dB;暗适应与光适应下,本系统所测Fv/Fm与Water-PAM测量结果的线性相关系数分别达到0.980和0.997.该研究结果为植物光合作用研究及过程参数测量提供了一种测量手段.     

建材样品X光辐射吸收系数测定的实验设计

我校在物理实验教学中使用的是德国莱宝公司生产的X射线实验仪，是一台适用于进行X光各种基本特性测试的物理实验设备．该仪器能进行X光作用于晶体布拉格衍射实验；能直接演示X射线对物体的透射效果，测量材料对X光透射曲线；能验证康普顿效应和莫塞莱定律等等．     

固体的光散射讲座 第一讲 光散射的基本理论

“固体的光散射”讲座和读者见面了．它包括光散射的基本理论、晶格振动的光散射谱、自发喇曼散射、非线性光散射、共振喇曼散射和瑞利散射．拟自本期起每期一讲，连载六期． 本讲座内容丰富，读而能懂，是一个难得的专题讲座．上海交通大学方俊鑫教授为本许座的组织工作花费了很多的精力和很多的时间．方俊鑫教授在内容方面严格把关，在文章的深入浅出的写法上下了很大工夫．今天，当我们刊载“固体的光散射”讲座的时候，我们谨向方俊鑫教授和本讲座的各位作者表示深切的谢意和敬意．     

基于光脉冲诱导快相与弛豫荧光的光合作用参数测量技术（英文）

为了更准确获取反映植物生理状态的荧光动力学曲线,基于光合作用电子传递过程研究了植物光合作用参数测量技术。采用可变光脉冲技术将植物光合作用过程分段为快相与弛豫过程,并测量激发光诱导产生的荧光动力学曲线.对激发光带宽与响应时间进行了定量分析;对I-V转换单元与MFB滤波器进行了设计与仿真分析,获取快相荧光动力学信息;采用同步脉冲采样积分技术,对微弱弛豫荧光进行积分,实现了快相与弛豫荧光动力学曲线的完整测量,并结合非线性拟合算法获取光合作用参数.测试结果表明,系统信噪比达到23.8dB;暗适应与光适应下,本系统所测Fv/Fm与Water-PAM测量结果的线性相关系数分别达到0.980和0.997.该研究结果为植物光合作用研究及过程参数测量提供了一种测量手段.     

光在农业中的应用技术

生物与光的关系大致分两个方面,一是光能的利用。二是把光作为一种信号来利用。光合作用属于第一种;光周期性、光形态形成、向光性属于后一种。这些关系,有的我们从现象上早已熟悉,但机理尚不清楚     

光合作用体系捕光复合物线性和非线性光谱的理论研究：修正的Redfield方法的验证

使用数值精确的级联方程方法对其计算可靠性进行了验证．目前已知,修正的Redfield方法所用的微扰和马尔科夫近似,在中间耦合区对激发态能量转移会给出不正确的描述．因此研究其在计算各 种光谱信号时是否仍然有效有重要意义．利用不同参数下的二聚体模型和Fenna-Matthews-Olson复合物模型,使用级联方程方法和修正的Redfield方法,计算并比较了它们的吸收谱、发射谱和二维电子相干光谱．研究发现在较大的参数范围内两种方法给出一致的结果,这两种方法的对比也增进了对光合作用捕光复合物的2D光谱中量子拍频信号来源的认识．     

叶绿素a、b分子体系激子相干迁移的时间特性

本文利用激发能传递的广义主方程理论和光谱实验结果,首次研究了相同和相异叶绿素分子体系的激子相干迁移的时间特性.Chla分子间的相干时间为350fs,Chlb分子间为160fs,Chla与Chlb分子间为200fs.主要叶绿素分子间的激子相干迁移属弛豫前转移过程.并分析了该迁移的作用及影响相干时间长短的主要因素.     

基于可见/近红外反射光谱的大豆叶绿素含量估算方法比较

作物叶绿素含量的估测可以为精准农业提供技术支持.该文利用 PROSAIL 模型模拟了不同叶绿素水平下的大豆冠层光谱反射率,而后针对多期实测高光谱及相应的叶绿素数据,在对响应波段进行小波能量系数提取的基础上,分别采用多元线性回归、BP 神经网络和 RBF 神经网络、以及偏最小二乘法进行估算,并进行了比较分析.研究结果表明...     

外周天线LHCⅡ的荧光光谱特性

外周天线LHC在光合作用过程中,担负着吸收和传递光能的作用.我们采用扫描成象荧光光谱技术对菠菜中外周天线LHC的荧光光谱特性进行了研究,在514.5nm的激光激励下获取了积分荧光谱,认为从类胡萝卜素分子到叶绿素分子间存在有能量传递.采用高斯组分光谱解析的方法,解析出LHC的荧光发射有七个谱带:656.7、664.6、671.5、677.2、683.5、689.6、695.3nm,各自所占的比例分别为3.0%、13.1%、13.3%、21.1%、13.2%、33.3%、3.0%,其中658.7nm的发射谱是由叶绿素b分子所发射的,其余的发射谱分别是由吸收峰为662、670/671、676、680nm以及吸收大于690nm的叶绿素a分子所发射.3.0%的叶绿素b分子的荧光发射说明在能量平衡过程中绝大部分能量被叶绿素a分子所禁锢,689.6nm处的荧光所占的比例最大,可能与LHC的一种自保护机制有关     

Radiationless intermolecular energy transfer with participation of acceptor excited triplet states

Radiationless energy transfer between like and unlike molecules has been experimentally studied under conditions where acceptor molecules have been excited to the triplet state Homogeneous singlet-triplet-triplet migration has been discovered in highlyconcentrated chlorophyll “a” and pheophytin “a” solutions in castor oil at 183 K by measuring the variation of pigment relative quantum yields of fluorescence and triplet state formation as a function of exciting pulse intensity. Heterogeneous single-triplet-triplet energy transfer has been observed in solid solutions of different complex organic molecules (perylene + phenanthrene, Na-fluorescein+chlorophyll “a”, pyrene+Mg-phthalocyanine) as the fluorescent donor state quenching in the presence of acceptor triplet-excited molecules. Primary emphasis is placed on a direct observation of the effect of energy transfer on the excited-state lifetime of the donor. The benzophenone phosphorescence quenching (shortening of phosphorescence lifetime) in the presence of Mg-mesoporphyrin triplet molecules has been found to be caused by the heterogeneous triplet-triplet-triplet energy transfer. Good agreement of the theoretical and experimental results permits us to conclude that all types of observed transfer processes are described by the Förster-Galanin theory for dipole-dipole radiationless energy transfer with no additional assumptions.     

Comparison of the laser desorption/ionization methods for detecting metal complexes

The results of comparative analysis of laser desorption/ionization, matrix-assisted laser desorption/ ionization, and new laser-induced electron transfer desorption/ionization methods, used to detect chlorophyll A; mercury complex with thiuram; platinum complex with mercaptoquinoline; and lutetium complex with phthalocyanine, modified by crown ether, are presented. The new method is found to have a better ionization efficiency for complex compounds than the conventional laser desorption/ionization methods.     

植被冠层水平叶绿素含量的高光谱估测

植物的叶绿素含量指示了其健康状况。大区域范围内植被叶绿素含量信息的提取可以用于评价植被的生长状况,实现对生态环境的监测。对于农田系统而言,作物叶绿素含量的估测还可以对施肥等田间操作提供支持。文章利用辐射传输模型模拟多组不同状态下的植被冠层光谱反射率,通过对模拟数据的冠层叶绿素含量以及冠层光谱之间关系的分析,构建了估测植被冠层水平叶绿素含量的光谱指数模型。该模型对冠层叶绿素含量的方差解释量达到了75%以上。分别使用野外实测冠层光谱和Hyperion高光谱遥感影像对试验区进行验证。结果证明该模型对冠层水平的叶绿素含量估测效果较好,具有应用价值。     

Time-resolved chlorophyll fluorescence of spruce needles under various light conditions

Different branches of a declined spruce were exposed to full sunlight, reduced sunlight (using a fine wire mesh), and natural shadow. Subnanosecond decay kinetics and time-gated fluorescence spectra of individual needles were measured and compared with their chlorophyll concentration. Sunlight-exposed needles showed lower chlorophyll concentrations and higher intensitiesI ₃ of a long-lived fluorescent component (decay time about 3 ns) than shadow needles. This seems to be due to a reduced energy transfer from the chlorophyll antenna molecules to the reaction centres of Photosystem II. After light reduction to 15–20% during one summer season the chlorophyll concentration increased, whereasI ₃ decreased, thus proving some recovery of the photosynthetic apparatus.     

假根羽藻外周天线内能量传递的飞秒光谱研究

在时间相关单光子技术的基础上，对假根羽藻外周天线内叶绿素分子间的能量传递进行研究.采用瞬态吸收与荧光发射谱识别样品内的具有特征光谱组分的分子，得到在叶绿素分子的Q带区主要存在以下六个特征分子：Chlb630,Chlb642,Chla653652,Chla667664,Chla676,680675,Chla683682.630 nm的飞秒脉冲光的激发下，通过对不同特征发射峰出的荧光动力学进行解析得到： 1)Chlb628分子所吸收的能量仅有大约20%被直接传递给其他叶绿素分子,传能时间小于150 fs;2)叶绿素间大部分的能量传递发生在长于76 ps 时间范围内;3)传能时间常量在几百fs及10 ps左右的间接传能可能与具有不同光谱组分特征的叶绿素分子在外周天线内的排列方式以及偶极距的取向有关;4)Chlb654,657652,Chla666664,Chla677,680674和Chla683682以荧光形势耗散能量的时间常量分别为1.41 ns, 1.39 ns, 676 ps, 709 ps，这部分在整个能量耗散中占的比例不超过40%.     

Visualization of Ocean Colour and Temperature from multi-spectral imagery captured by the Japanese ADEOS satellite

The Ocean Colour and Temperature Scanner on board of the Japanese Advanced Earth Observing Satellite has been designed to provide frequent global measurements of marine chlorophyll levels and ocean temperature and created a means for visualizing the biological activity in the upper ocean. Over the time of its operation, the sensor captured the coverage of global oceans suitable for studies of the marine primary production and monitoring of fishery sites and environmental changes. Current radiative transfer techniques modelling marine chlorophyll levels based on optical reflectances captured by satellite sensors have to account for atmospheric path radiances superimposed onto the waterleaving radiance and a diversity of water suspended particles. Detailed modelling of geophysical processes and empirically constrained algorithms sometimes produce misclassifications. This paper presents chlorophyll concentration for several sites around the Pacific Ocean. Where the skill of the conventional chlorophyll algorithm is uncertain, the results given by an unsupervised neural network classification scheme are also provided. The hierarchical neural network introduced in the text extracts water pixels from images and reclassifies them to separate case 1 and case 2 waters and water radiances with the significant influence of the atmospheric attenuation.     

A bio-optical model suitable for use in forward and inverse coupled atmosphere-ocean radiative transfer models

A simple, yet complete bio-optical model for the inherent optical properties (IOPs) of oceanic waters is developed. This bio-optical model is specifically designed for use in comprehensive, multiple scattering radiative transfer models for the coupled atmosphere-ocean system. Such models can be used to construct next-generation algorithms for simultaneous retrieval of aerosol and marine parameters. The computed remote sensing reflectance R_rs(λ) is validated against field measurements of R_rs(λ) compiled in the SeaBASS data base together with simultaneous chlorophyll concentrations (C) ranging from 0.03 to . This connection between R_rs and C is used to construct a chlorophyll concentration retrieval algorithm that yields reliable results for a large range of chlorophyll concentrations. The overall performance of a MODIS/VIIRS chlorophyll concentration retrieval algorithm is found to be less satisfactory.