自制“光合強度影響因素演示儀”

羅琬婷 向興龍 徐鑫

“探究環境因素對光合作用的影響”是高中生物課的重點實驗，我們按傳統方法做過后發現：該實驗不僅裝置繁瑣、過程復雜、一節課很難完成，而且多處缺乏嚴謹性。比如，用白熾燈作光源產熱大，使溫度對實驗產生了很大的干擾；用不同顏色的玻璃紙透射出不同顏色光，由于玻璃紙有厚有薄，透射出來的光的強度也不一樣等。

基于上述因素，我們覺得有必要對原有裝置進行改進。受超市LED燈的啟發，我們發現將LED燈用在這個實驗中能很好地解決上述問題，于是便在老師的幫助下研制了此演示儀。

一、材料準備

白光、紅光、綠光、藍光LED燈芯各一個；白色有機板一塊；計時秒表及5V電源一個；三氯甲烷適量。

二、制作方法

1.按設計大小裁剪有機板。

2.將裁好的有機板用三氯甲烷粘好。

3.安裝LED燈、秒表及電路板。

三、主要原理

儀器分為兩部分：左邊采用一個發白光的LED燈，根據燒杯離燈的遠近不同和溶液對光的吸收作用，使上下燒杯內的葉圓片可得到不同強度的光，用以探究光照強度對光合作用的影響。右邊采用三個發光顏色不同的LED燈，可探究不同光質對光合作用的影響，使用時兩部分可同時工作。

四、創新點

根據不同植物對光強和光質有不同的反應特性，在裝置完成后，我們對學校周邊的一些植物進行了試驗探究，效果很好。

本光合強度影響因素演示儀主要有以下優點：

1.采用被稱為“冷光源”的LED燈作光源，減小了溫度對實驗的干擾。

2.將4個不同顏色的LED燈固定在一個裝置上，簡化了實驗裝置，且一次能同時探究光照強度和光質對光合作用的影響，大大縮短了實驗時間，解決了原實驗一節課很難完成的問題。

3.本裝置所釆用的LED燈的波長和光通量可由生產廠家提供精確數據，這使該實驗的精確度也有了很大的提高。

使用該裝置還可以進行以下探究活動：

1.探究不同植物對同一光質的敏感程度的強弱。

2.探究不同濃度的CO2對同一植物光合強度的影響，及不同植物對同一濃度CO2固定能力的大小。

3.探究不同溫度對同一植物光合強度的影響及不同植物在同一溫度下光合強度的大小。

4.探究不同葉齡及植物不同部位的葉片在不同光照強度、光質、CO2濃度及溫度下光合強度的大小。（指導老師：匡昭澤）