灭蚊灯是不需要采用任何化学灭蚊物质的灭蚊设备,是吸收国外先进技术再进行多项技术改良的新一代高效环保捕杀蚊虫器械。
利用蚊子趋光、随气流而动、对温度敏感、喜群聚,特别是利用蚊子追逐二氧化碳气息和觅性信息素而至的习性研制出的一种环保无污染的高效捕杀工具黑光灯灭蚊。
首先,我们在课本里知道光的种类,光作为电磁波,跟声音一样分根据波长大学为三类:红外线、可见光和紫外线。根据光的频率和波长的关系,不同颜色的光谱有不同的频率。v=fλ
对任何情况恒成立,因为电磁波波速度当做一个定值,波长与频率的关系是它们之间成反比。
可见光,人类利用和认识它比人生诞生还有早,但是蚊子害怕强光,喜欢藏在黑暗的地方,所以有些种类的蚊子晚上活动,是因为夏天的白天和一般的灯泡附近太热,它们是不喜欢的。所以傍晚温度下降了才开始出来活动。但是蚊子们的生存繁殖环境必须有水,因此地面积水、臭水沟、下水道、人们扔掉的易拉罐、矿泉水瓶等都是它们的理想家园。冬季,蚊子躲藏在室内较温暖、且较隐蔽处,如衣柜背后等。但会躲开较热的地方,如暖气等。这样既可以躲过严冬,又可以降低新陈代谢速度,避免饥饿而死。在室外,蚊子一般躲藏在暖气管道内等较温暖处,北方城市经常对此类地区投药毒杀越冬蚊虫。
1800年,英国科学家赫歇尔首次发生红外线,又称为红外热辐射,热作用强。他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线。也可以当作传输之媒介。
太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为(0.75-1)~(2.5-3)μm之间;中红外线,波长为(2.5-3)~(25-40)μm之间;远红外线,波长为(25-40)~l500μm
之间。
紫外线指的是电磁波谱中波长从 10nm~400nm 辐射的总称,不能引起人们的视觉。1801
年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光,因而发现了紫外线的存在。紫外线可以用来灭菌,过多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。
蚊子在夜晚最怕橘红色光和白色光,橘黄色和白色是比较明亮,蚊子对明亮的颜色敏感,会不敢靠近,夜晚蚊子对橘黄色和白色的灯光都是比较不喜欢的。
人类根据蚊子害怕强光特点,也发明驱蚊灯。驱蚊灯是通过使用特殊的光源材料,产生大量蚊虫讨厌的光,使蚊虫逃离光所辐射到的环境。从而达到驱赶蚊虫的效果,使用驱蚊灯可驱赶蚊虫80%以上。产品特点:无烟、无味、无毒、无污染、无辐射、安全可靠、保护环境、无明火、节能,对人体和动植物无害,更能有效远离登革热、脑炎、非典等疾病。
同学们在生物学中得到知识,就是蚊子有趋光性。应该说,蚊子趋光而上。蚊虫夜间喜光已是常识。但蚊子不是看见什么光都会趋光而上,实际上它们对光还是有选择性的。因此,人类在研究生物学同时,药结合物理知识,发现生物特性中物理效应,是目前生物物理学一些课题。
比如蚊子害怕某些气味,因此人们利用这一特点,发明了驱蚊膏,因为虽然它是低效杀虫剂,但是家长还是害怕婴儿舔舐,所以一种更环保的防蚊手环更被家长们接受了。这种手环是在一种超微纤维纺织布中加入天然精油的成分,比如薄荷精油、薰衣草精油、香茅精油等,这些精油会散发出强烈的气味,防蚊手环就是利用这些精油散发的味道来达到驱蚊的目的,驱蚊手环材质使用超纤维材料,超纤维是植物精油的最佳载体,可最大化吸附精油并且具有缓释功能,使手环的驱蚊功效达到最大化。
最能诱引它们的是紫外光,蚊虫的眼睛构造与人类不同,其视觉与人类不同,人类的眼睛看不见,但对蚊子而言,却是耀眼明亮的光源。人类常常利用蚊子的趋光性,使用紫外光誘引蚊虫加以捕杀。一般而言,蚊子能感知的紫外光波长介于300nm-400nm的光波。因为所有灭文灯都采用两步:第一是引诱,第二是孽杀。
所以引诱,就是构成一种蚊子喜欢环境,让它们误以为这里有人存在。蚊子除了驱光性我们可以加于应用。其实,蚊子是怎么寻找我们人类存在,也是引诱蚊子上当一种很好方法。经过国际蚊虫专家的多年研究发现:蚊子是靠人体发出的二氧化碳气息找到人的,当它们感觉到二氧化碳气流时立刻向这股气流飞去。而且它们还具有趋光性和弱风性,能吸引它们的是紫外光。
物理学家研究发现,紫外线灯的作用是干扰了飞虫们的导航系统,因为很多白天飞行的飞虫靠太阳产生的紫外线导航。摇蚊也是在白天活动的,雄成虫会在清晨或黄昏群飞。紫外线灯发出的光让摇蚊等飞虫误以为天亮了,起飞后又因为光源不是平行光而按照等角螺线飞行,最终聚集在灭蚊灯附近。
灭蚊灯可以分为电子灭蚊灯、粘捕式灭蚊灯、气流吸蚊灯三种。灭蚊灯具有结构简单、售价低廉、美观大方、体积小、耗电省等特点。由于在使用时,不需要采用任何化学灭蚊物质,是一种相对环保的灭蚊方式。
下面我们看看三种灭蚊灯物理原理:
首先电击型,灭蚊方法是高压触电。它是以紫外荧光灯发出的光源,引诱蚊虫飞入灭蚊灯而被高压电网触电致死的原理制造成的。其高压电网上的直流高压通常为800~1500V,短路电流小于1mA,对正常人没有危险;这个就相当于警察执勤时电警棍,高压对人有很强刺激作用,但是由于电流小,人不会触电身亡。同时灭蚊灯发出的紫外光可作为夜间柔和光照明之用,一般家用灭蚊灯功耗在2~8W;所以灭蚊灯是一种体积小、使用方便、耗电省、无毒、无味、无需灭蚊药剂的小家电产品。
还有一种粘捕式型,这种颠覆了传统电击灭虫灯高压电流逆变器的结构,防止人误触造成恐惧,采用独特的紫外光以及无毒的粘胶剂来引诱和捕捉飞虫。
光催化捕蚊器,主要物理原理是涡流压强小,被外面大气压把蚊子压入内部,风干而亡。这种灭蚊器同样采用蚊子最喜爱的紫外光诱蚊灯,360角度发光,加上微温效应,能吸引任何方向上的蚊蝇;通过紫外光诱蚊灯与光触媒产生的光催化反应,释放出二氧化碳和气流,模式人体发出的二氧化碳潮湿气息,诱使蚊子飞来,风机高速搅动周围空气形成涡流,使习惯随气流而飞的蚊子随风而来。当蚊子一旦被吸进捕捉窗,那么绝对难以逃脱风扇形成的强劲涡流,它们会被风扇吸到捕捉器的底部,直至风干而死。
虽然科学技术进步,传统蚊香灭蚊已经不符合现在人对绿色环保认知了,所以更加环保的灭蚊灯成为风靡夏天灭蚊主要产品。这说明科技带来更周到服务,亦是物理学嫁接到生物学后结出丰硕成果,希望同学努力学好物理,让物理走进更多林业,让我们生活更环保,更方便!
2018年10月26日于宜昌市夷陵区吾同斋