[發(fā)明專利]一種投影式光合色素吸收光譜觀察儀

在審

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• 申請日: 2017-09-16
• 公開（公告）號: CN107449751A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 朱紀佳
• 申請（專利權）人: 朱紀佳
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01J3/42
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 楊文科

技術領域

本發(fā)明涉及光學領域，特別涉及一種投影式光合色素吸收光譜觀察儀。

背景技術

光合色素是在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學反應的色素。光合色素存在于葉綠體基粒，包含葉綠素、反應中心色素和輔助色素，其中葉綠素為葉綠體基粒中主要的光合色素。且因可見光的波長范圍是390～700nm，葉綠素a最大的吸收光的波長在420～663nm，葉綠素b的最大吸收波長范圍在460～645nm，使得葉綠素具有兩個最強烈的吸收區(qū)，一個為波長在640～660nm的紅光部分，另一個是波長為430～450nm的藍紫光部分。

在進行光學試驗中，若想要直觀的觀察光合色素的吸收光譜，可采用將光合色素酒精溶液放置在分光儀的光孔前，觀察其色帶變化；也可采用分光光度計對光合色素的吸收光譜進行觀察；但是這些儀器的結構復雜，且對儀器的操作要求較高，例如分光儀在操作前，需要經(jīng)過以下調(diào)試：（1）粗調(diào)，調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺釘，使望遠鏡居支架中央，并目測調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰螺釘，使光軸大致與主軸垂直，調(diào)節(jié)載物臺下方3個螺釘外伸部分等長，使平臺平面大致與主軸垂直；（2）調(diào)整望遠鏡，在載物平臺上放置平面反射鏡，調(diào)節(jié)目鏡，改變目鏡與叉絲分化板之間的距離，直至看清分化板上的雙十字形叉絲；旋轉載物臺，改變平面反射鏡沿水平方向的方位，直至在旋轉載物臺的過程中，總可以在某一位置通過目鏡看到一個綠色十字；（3）調(diào)節(jié)望遠鏡光軸與儀器光軸垂直，使得平面鏡繞主軸旋轉180度，綠色小十字始終都落在上叉絲中心為止；（4）平行光管的調(diào)整，將已調(diào)好的望遠鏡對準平行光管，擰動狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪，打開狹縫，松開狹縫套筒鎖緊螺釘，前后移動狹縫套筒，當在已調(diào)焦無窮遠的望遠鏡目鏡中無視差地看到邊緣清晰的狹縫像時，平行光管即發(fā)出平行光。最終以至于觀察光合色素的吸收光譜的過程較為麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種投影式光合色素吸收光譜觀察儀，具有方便對光合色素的吸收光譜進行觀察的效果。

本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：一種投影式光合色素吸收光譜觀察儀，包括：箱體，所述箱體的頂部具有進光窗口且側壁具有出光窗口；培養(yǎng)皿，所述培養(yǎng)皿放置在所述進光窗口上且盛放有光合色素溶液；投影屏幕，所述投影屏幕位于靠近所述出光窗口的所述箱體一側；發(fā)光裝置，包括設置在所述出光窗口正上方且用于朝向所述培養(yǎng)皿處發(fā)射聚集的白色光源的白色聚光燈；分光裝置，包括設置在所述箱體內(nèi)且使得穿過所述培養(yǎng)皿的白色光源發(fā)生衍射后經(jīng)過所述出光窗口投影到所述投影屏幕上形成吸收光譜的分光片、用于調(diào)節(jié)所述分光片角度的角度調(diào)節(jié)器。

通過采用上述方案，通過將盛放有光合色素溶液的培養(yǎng)皿放置在箱體的進光窗口處，從而通過白色聚光燈朝向培養(yǎng)皿發(fā)射聚集的白色光源，當白色光源經(jīng)過培養(yǎng)皿中的光合色素溶液時，光合色素中的主要成分葉綠素對紅光部分和藍紫光部分進行吸收，從而白色光源經(jīng)過分光片發(fā)生衍射后，在投影屏幕上形成缺少紅光部分和藍紫光部分的吸收光譜；且角度調(diào)節(jié)器通過對分光片的角度進行調(diào)節(jié)，使得投影到投影屏幕上的吸收光譜的范圍以及位置發(fā)生變化，從而方便選擇清晰的吸收光譜進行觀察；同時整個操作過程較為簡便，只需要打開白色聚光燈以及對分光片的角度進行微調(diào)。

本發(fā)明的進一步設置為：所述光合色素溶液的制備方法包括：所述光合色素溶液的制備方法包括：步驟1，將新鮮的葉片剪碎后置于研缽中；步驟2，添加有機溶液提取劑到研缽中；步驟3，添加石英砂和碳酸鈣粉；步驟4，研磨；步驟5，過濾。

通過采用上述方案，因光合色素的主要成分葉綠素不溶于水但溶于有機溶液，從而在制備時添加有機溶液提取劑做為提取葉綠素的溶劑；同時通過增加石英砂使得葉片的研磨更加的充分；同時因剪切葉片時使得葉片的細胞結構遭到破壞，且細胞液呈微酸性，酸性的細胞液接觸到葉綠素后會使得葉綠素的分子結構遭到破壞，而碳酸鈣粉能中和細胞液的酸性，從而對于防止葉綠素的分解具有較好的作用。

本發(fā)明的進一步設置為：述箱體的內(nèi)壁呈黑色，且通過所述箱體由黑色塑料制成、所述箱體由發(fā)黑處理后的金屬制成、所述箱體的內(nèi)壁上粘合黑色吸光紙的任意一種方式實現(xiàn)。

通過采用上述方案，箱體的內(nèi)壁呈黑色，一方面能避免外界的光線進入到箱體內(nèi)；另一方面使得箱體的內(nèi)壁不易反光，避免照射到箱體內(nèi)壁上的光線反射后影響白色光源在分光片上形成的衍射光線。