Для осуществления фотобиологических процессов необходимо наличие в организмах пигментов-фоторецепторов, избирательно поглощающих свет и локализованных в специальных клеточных структурах – хлоропластах высших растений, хроматофорах водорослей и бактерий, меланофорах животных клеток, в палочках и колбочках сетчатки глаза. К пигментам-фоторецепторам растений относятся хлорофиллы , их разнообразные аналоги и производные, каротиноиды , фикобилины (в т. ч. фитохром), некоторые коферменты (флавины) и др., к пигментам животных – зрительные пигменты, меланины (наиболее важные). По отношению к ультрафиолетовой области спектра фоторецепторами являются ароматические аминокислоты белков, нуклеиновые кислоты и многие др. биологически активные соединения. Согласно современным представлениям, молекулярный механизм фотобиологических процессов можно представить как чередование следующих стадий: поглощение кванта света фоторецептором с образованием синглетных и триплетных возбуждённых состояний (в некоторых случаях с последующей миграцией энергии электронного возбуждения к активному центру); первые фотохимические или структурные изменения молекул; сопряжение фотохимических и ферментативных стадий, ведущее к конечному физиологическому эффекту.
Ф. служит теоретическим фундаментом повышения продуктивности фотосинтеза с.-х. растений, искусственного культивирования растений, интенсификации развития с.-х. животных, использования излучений в медицинской практике и в борьбе с загрязнением окружающей среды. Исследования в области Ф. тесно связаны с проблемой биологического использования солнечной энергии и созданием искусственных систем на основе принципов фотобиологических явлений (получение водорода при биофотолизе воды и др.). с применением лазерного излучения в биологии и др.
В СССР исследования по Ф. проводятся в научно-исследовательских институтах системы АН СССР (Институт биохимии им. А. Н. Баха, институт физиологии растений им. К. А. Тимирязева, институт фотосинтеза, институт биофизики), институте фотобиологии АН БССР (Минск), на биологическом факультете МГУ, во 2-м Московском медицинском институте и в ряде др. научно-исследовательских учреждений. Работы по Ф. публикуются в журналах: «Доклады Академии наук СССР» (с 1922), «Биофизика» (с 1956), «Биохимия» (с 1936), «Молекулярная биология» (с 1967) и др. В США издаётся международный журнал «Photochemistry and Photobiology» (с 1962). Учёных, работающих в области Ф., объединяет Международный комитет по Ф. (создан в 1951, с 1955 входит в Международный союз биологических наук), в задачи которого входит развитие фотобиологических исследований и организация Международных конгрессов. Всего состоялось 7 конгрессов: в 1954 (Амстердам), в 1957 (Турин, Италия), в 1960 (Копенгаген), в 1964 (Оксфорд, Великобритания), в 1968 (Хановер, США), в 1972 (Бохум, ФРГ), в 1976 (Рим).
Лит.: Теренин А. Н., Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений, Л., 1967; Смит К., Хэнеуолт Ф., Молекулярная фотобиология, пер. с англ., М., 1972; Конев С. В., Болотовский И. Д., Фотобиология, Минск, 1974; Красновский А. А., Преобразование энергии света при фотосинтезе. Молекулярные механизмы, М., 1974; Wolken J. J., Photobiology, N. Y., 1968; Photophysiology, v. 1–7, N. Y. – L., 1964–75.
А. А. Красновский, Ф. Ф. Литвин.
Фотовизуальная звёздная величина
Фотовизуа'льная звёздная величина', см. Звёздная величина .
Фотовольтаический эффект
Фотовольтаи'ческий эффе'кт, возникновение электродвижущей силы под действием электромагнитного излучения; см. Фотоэдс .
Фотовспышка
Фотовспы'шка, см. Лампа-вспышка .
Фотогальванометрический компенсационный усилитель
Фотогальванометри'ческий компенсацио'нный усили'тель, усилитель постоянного тока, используемый при измерениях очень малых токов или напряжений. Состоит из магнитоэлектрического или электростатического зеркального гальванометра , преобразующего измеряемый ток (напряжение) в отклонение светового луча, и фотоэлектрического преобразователя, который преобразует малые отклонения (как правило, на доли градуса) зеркала гальванометра в ток (напряжение), существенно больший, чем измеряемый. На рис. приведена схема Ф. к. у. для измерения напряжения. Напряжение U x вызывает в цепи гальванометра ток I r , и зеркальце гальванометра отклоняется. Световой поток, отражаемый зеркалом на фоторезисторы преобразователя (соединённые по схеме мостовой цепи ), перераспределяется так, что ток в одном из фоторезисторов возрастает, а в другом уменьшается. В результате в цепи нагрузки появляется разностный ток I k , который возрастает до тех пор, пока U k не уравновесится (скомпенсируется) падением напряжения на компенсационном резисторе Uk = Ik ×R k . По значению I k судят о значении U x . При изменении U x . соответственно изменяются I r (на DI r ) и I k (на DI k ). Отношение называется коэффициентом усиления Ф. к. у., который в Ф. к. у. различных конструкций составляет 103 –108 . Диапазоны измерений при помощи Ф. к. у.: по напряжению от 10-6 до 1в ; по току от 10-9 до 5×10-2 а.
Лит.: Рабинович С. Г., Фотогальванометрические компенсационные приборы, М. – Л., 1964: Орнатский П. П., Автоматические измерения и приборы. (Аналоговые и цифровые), 3 изд., К., 1973.
А. В. Кочеров.
Схема фотогальванометрического компенсационного усилителя для измерения напряжения: Ux — измеряемое напряжение; ЗГ — зеркальный гальванометр; Л — источник света; О — объектив; ФР — фоторезистор; Евсп — вспомогательный источник напряжения; Iг — ток в цепи гальванометра; Iк — ток в цепи нагрузки; R — резистор; Rк — компенсационный резистор; Rн — нагрузка; Uк — компенсирующее напряжение.
Фотогелиограф
Фотогелио'граф, телескоп, предназначенный для фотографирования солнечной фотосферы с целью исследования её тонкой структуры. См. Фотосферный телескоп .
Фотогид
Фотоги'д, см. Гид в астрономии.
Фотогравировальная машина
Фотогравирова'льная маши'на, устройство для изготовления клише путём гравирования металла, пластмассы и др. формных материалов. Действие Ф. м. основано на преобразовании света, идущего от какого-либо участка оригинала , в электрический сигнал определённой мощности, управляющий движением резца.
См. Электрогравировальный аппарат .
Фотограмметрические приборы
Фотограмметри'ческие прибо'ры, приборы, позволяющие определять размеры, форму и положение объектов по фотоснимкам (с воздуха, космическим, наземным). Широкое применение Ф. п. получили для создания топографических карт , при геологических, лесоустроительных, дорожных и др. инженерных изысканиях. Разделяются на приборы для обработки одиночных снимков (монокулярные) и приборы для обработки пары снимков (стереофотограмметрические приборы ).
К первой группе относятся измерительные лупы для дешифрирования , компараторы для измерения координат точек на снимке, фототрансформаторы для получения горизонтального изображения местности с целью составления фотоплана , одиночные проекторы для переноса объектов со снимка на планшет, увеличители и фоторедукторы для приведения изображения к заданному масштабу. Вторую группу составляют приборы для измерения и маркировки снимков и приборы для определения координат точек, построения и измерения по снимкам модели объекта – универсальные стереофотограмметрические приборы.
К Ф. п. измерительного назначения относятся стереометры для определения высот объектов и нанесения горизонталей, стереокомпараторы для измерения координат точек на снимках, широко используемые в фототриангуляции . Ф. п. универсального назначения: оптические приборы – двойной проектор, мультиплекс, топофлекс и др.; механические – стереограф , стереопроектор , стереоавтограф , топокарт, автограф и др.; оптико-механические – фотостереограф и др. Особую группу универсальных Ф. п. составляют наиболее точные аналитические приборы, состоящие из стереокомпаратора, ЭЦВМ и координатографа и позволяющие измерять снимки с точностью 2–3 мкм. С помощью этих приборов изготовляют профили, карты и фотокарты ., а также создают цифровые модели местности.
