考茨基效应

科技工作者之家 2020-11-17

考茨基效应(英语:Kautsky effect),也称感生荧光衰变效应,是指光照射植物的叶或其它含叶绿素材料时所产生的荧光随时间变化的现象,它是考茨基和赫希于1931年发现的。

简介考茨基效应(英语:Kautsky effect),也称感生荧光衰变效应,是指光照射植物的叶或其它含叶绿素材料时所产生的荧光随时间变化的现象,它是考茨基和赫希于1931年发现的。

光照射植物叶或藻类,其发出的荧光强度随时间变化主要可分为三个阶段:

上升段(从光照开始上升至约1毫秒);

高峰段(从光照约1毫秒至10分之1秒);

平缓下降段(从光照约10分之1秒至100秒或更长)。

荧光强度的上升段是由于植物光系统的反应中心达到饱和状态。之后受到光化学抑制作用,荧光强度开始减少。随后。荧光还会平缓减少,是由于加入一种非化学抑制的效应,它是植物自我保护的一种防止光吸收过多的效应。这种效应的实质现在尚未确定,还在争论之中。1

荧光荧光(fluorescence)是一种光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出出射光(通常波长比入射光的的波长长,在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。一般以持续发光时间来分辨荧光或磷光,持续发光时间短于10秒的称为荧光,持续发光时间长于10秒的称为磷光。在日常生活中,人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光。1

叶绿素叶绿素是存在于植物、藻类和蓝藻中的光合色素。

光合作用的第一步是光能被叶绿素吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷(ATP)中,并最终将二氧化碳和水转化为氧气和碳水化合物。叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱较为接近,两者在蓝紫光(430~480nm)和红光区(640~660nm)都有一吸收高峰,叶绿素ab对绿光的吸收很少,所以呈绿色。

并非只有叶子才有叶绿素,叶柄的薄壁细胞都有叶绿素的存在。就是在一片叶子之中,也并非只有叶肉细胞有叶绿素,维管束鞘和保卫细胞都有叶绿素。当秋天渐渐来临,日照时间和空气适度都逐渐变少时, 一层在叶柄和树的木质部的细胞就慢慢形成了。这层细胞妨碍了水和养料的输送,因此光合作用减产了,没有了叶绿素的叶子在短时间内就变成其他颜色了。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

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