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大气的概念 地球表面被一层厚达几千公里的空气包团者。包国地球的空气层就叫大气层。 空气是无色、无味、透明、易压缩的气体。密度为 1.2~1.3g/L. 空气可溶解于液体，人体中含有大量的水份，空气会以一定的比例溶解在人体中。 空气主要由無气、氧气、二氧化碳、灰生、水然汽及梅性气体组成。除氮气外，情性气体还包括：氨、 怎、氫、無、饭和氣，它们化学性质相当稳定，在空气中含量非常稀少。 除此之外，空气中还含有少量化 学性质活没的氢和一氧化碳等。空气中几种成份含见表 2-2。 潜水中会過到各种气体，其中主要有氧、氮、氮、然、氛、二氧化氮、一氧化碳和水然汽等八种，它 们以不同的含量存在于空气之中， 空气中几种成份含量及密度 * 2-2 气体名络 分子式 终歌面分比(%） 告度 (g/cm) Ne 78 1.25X 10-3 氧 21 1.43x 10-3 二氧化碳 Co, 0.033 1.97 × 10-3 気 He 0.000 S 1.8×10-4 在常规潜水作业时，所使用的气体，常用的是空气，空气是一种天然的潜水混合气体。在某些潜水 作业时，也可以将空气中菜些成份的气体与氧气泥合，组成特殊的混合气体。下面介绍潜水中常见的几 种气体： （一）氣气 氧气在空气中含量居第二位，但它是空气中对人类重要的气体。氧气在空气中约占体积 21%。无色、 无噢、无味，化学性质活泼，易与其它元素结合。氧不能燃烧，但能助燃。 我们在呼吸空气时，人体所必需的其实只有氧气，它是人类及其它生物款以生存的气体。 （二）氮气氮气是空气中含量多的气体，约占空气体积中 78%。氮气无色、无嗅、无味。它是所有生命的组成 部分。但它与氧气不同，不能支持生命，也不能助燃。氮气化学性质较稳定，在高压下易溶解于人体。 空 气中的氮对空气潜水来说，可视作氧气的稀释剂。当然氮气并非是可用做稀释氧气的 气体。在高压环 境下，呼吸含有高比例氮气的混合气体（比如空气）时因氮的分压过高，氮气会引发氮麻醉，使潛水员的 定向能力和判断能力减弱。 （三）氦气 氦气是无色、无味、无嗅的惰性气体，不能溶于水。氢气在空气中含量极少，在高压环境下不会对人 体产生氮麻醉。故在潜水中，经常用氢气和氧气按一定比例配制成氢氧混合气，用于深潜水作业。 氦与氮比较，虽有不会发生氮麻醉的优点，但其也有语言失真和散热性强等缺点。 （四）二氧化碳 当空气中二氧化碳含量较小时，它是一种无色、无嗅、无味的气体、但当二氧化碳含量较大时，它具 有酸味和臭味。二氧化碳比较重，常做泡沫灭火器中的灭火剂。 二氧化碳极易溶于水，是机体呼吸和燃烧 的产物。如果通风不良，人体排出的二氧化碳会在潜水员头盔或加压舱内积聚，当其浓度过高时，会发生 二氧化碳中毒， （五）水蒸汽 水蒸汽是空气中所含的水，它以气态形式出现。水蒸汽在空气中的含量与温度和湿度以及气体压强等 因素有关。水蒸汽含量过大，会使潜水面窗模糊，寒冷环境下供气软管内结冰或身体寒冷。水蒸汽含量过 低，会使呼吸道干燥难受。

潜水器的发展情况 港水器是各种水下运行器的统称。通花分为執人潜水器和无人灣水器两大类。 數人灣水器是在水下有人探纵，并可提带源贸的一种灣水器。根据胎室压力的不同，可分为路压數人 潛水器、闸式潜水器和湿式潜水器三种。湿 式潜水器，其舱室是非耐压的，驾驶员和乘 员需戴水下呼吸器，主要用于潜水观光和运 送潜水员。闸式潛水器是一种组合式（常压 ，高压）载人潜水器，可在水面及水下航行 （图 1-8)。早的一艘闸式潜水器于 1895 年是根据 “沉箱”的气闸原理制成的。 闸式 潜水器首部的驾驶舱内为常压，驾驶员可利 用仪器设备对舷外目标物进行水下观察和 Gof 00: 录像，可监视舷外潜水员的活动，并能及时 营救。潜水器中部为一可调压的潜水舱。当 舱室内外压力平衡时，打开底门，潜水员可 出潜作业。作业结束，返回舱室。潜水员可 在高压下与母船上的甲板减压舱对接后，进 图1-8 闸式潜水器 入甲板减压舱再实施减压。闸式潜水器在水下有很大的灵活性，是一种新型的多功能的潜水器，但它的投 资和使用费用均较高。我国在20 世纪 80 年代曾从法国进口过 SM358 和 SM360 两种闸式潜水器，其 潜 水深度为 300 m。 常压潜水是人在潜水过程中始终处于常压环境下的一种潜水技术。人在水中直接潜水的 深度在 500~600口范国，而人在窗南的第达村达龙体中，时以到忑灣计的取休短。 人港水器创造了深灣 10 911. S4 四 的世界纪录。 诺压潜水版，是近年*才发展起来的一种作业型潜水器，主要由坚固耐压的轻顾合金數光、机城手和 生金支持系统每部分组成。操作者時吸滿压空气，因而没有年语音失真及保暖问题，潜水作业后也无需發 压。20 世纪70 年代初的产品型号有“吉姆” 和“山婚”，外形权人， 四肢有活动关节，水下活动不够灵活。后来的“黄蜂”、 “蜘蛛”和“蟺 婷。型，下肢改为桶形，设 6~8个小型推进器，可上下、左右、路后 移动，也可悬停作业，潜水深度达 610四。因不再星人形，故改称为单 人常压潜水器，英文缩写名仍为 OMAS(图 1-9)。 OMAS 的主要优点是操 作使用方便、可靠，尤其是在紧愈情况下可迅速投入使用，不足 的是在水中停留时间受到海况和人的耐受力限制。因内有代表性的 osz-11型常压潜水服派有观察和作业等功能，既是常压執人潜水器， 又可作为简单的過控潜水器，其 工作深度为 300m，水下巡航半径 50m，生命支持力 80 h，可以在海况不大于4 级的海区进行作业。 遥控潜水器和水下机器人足两种典型的无人潜水器。遛控潜水器 常按英文名缩写称其为 ROV，是一种依靠水面遥控而运行的潜水器。按 逼拉方式不同，ROV 可分为系缆和无缆两种类型。前者通过电统可把水 下获得的水深、水温、航向、航速等各种参数传回水面控制台上。操 因1-9 单人常压潜水器 纵人员可监视 ROV 的活动，并进行遥控指挥，指令它在水下完成一定 的任务。后者由水面通过声波指令对 ROV 实现邏控。目前，ROV 的 深度已达 7000m，但其工作深度多半在600 m 以浅。ROV 由于不需要人员下海而无生命危险和可以不必自 行携带动力源等，因而尺寸小、重量轻、造价低，近年来国内外发展迅速。 我国 ROV 研制开发工作始于 20 世纪 70年代末。 台 HR-I 型 ROv 属水下观察型 ROV，其 工作深度为 300 m，水下巡航半径 120元, 航速 2.5 k。之后，国内又研制出 Yg2 型等几种作业型的 ROV，具有水下搜素、水下观察和水下作业等功 能。 水下机器人，又称海洋机器人，是一种代替潜水员在水下作业的自控的潜水器。能在水下游动或行走, 能模仿人的手和臂运动，完成水下作业所需动作。国际上，水下机器人品种繁多。国内，1994年研制出落 一台潜水深度为 1000 m 的探素者号水下机器人。1996年又研制成 6000 m 的 CR-01 型水下机器人。目煎， 我国在无缆智能型水下机器人的研究方面也取得了一定的成果。 潜水技术发展多元化的今天，有统计资料表明，ROV、OMAS 和饱和潜水 系统的初始投资费之比约为 1:1:10，苦运费约为 0.5:1:10，重量约为 1:1:12。所以，当今人们普追认为：在潜水作业深度超过 150 之后，尽管可采用饱和潜水进行作业，但是由于它的投资和营远费用品贵及医务保障的复杂性，因此都饭 向于选用 ROV 或 OMAS 以取代潜水员直接潜水。在水深 150n 以浅的水下作业，由于潜水员的手比机械手作 业效率高，可完成许多复杂的任务，因此，仍基本采用承压潜水技术。具体地说，60m 以浅，水下作业货 间短，主要采用水面供气式轻装空气潜水，但在寒冷和/ 或海流较大的水城，也可采用新型的重装空气楼 水：水下作业时间及整个作业周期较长，宜采用空气饱和潜水或氮氧饱和一空气巡回潜水：60~120口道 围，水下作业时间较短，可采用瓜氧常规潜水：60~150m 范围，水下时间较长，则应采用氢氧饱和港本 当然如果需要，150~300m 范围，也可采用饱和潜水技术。

水下全反射在技术上运用很广，例如利用全反射现象可测物贝的 利用光导纤维传递光讯息等。 光的色散及物体的颜色 （一）棱镜与光的色散 由许多折射平面组成的透明楼柱体，叫做楼镜。垂直于楼的我面为主截面，主诚面为三角形的楼镜叫 做三楼镜。 让一束平行的白光穿过次缝 § 射在三楼镜 卩 上，可以吞到，白光通过校镜后不但改变了方向，而且在 光屏E上形成一条彩色的光带，光带的颜色依次足红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这种现象叫做光的色妝， 见图 2-8。色散后的光依一定顺序排列成的光带，叫做光谱。能够看得到的光，叫做可见光，由可见光排 列而成的光谱叫做可见光谐。光的色妝现象证明白光足由各种颜色的光复合而成的。不能发生做射的光， 叫做单色光。图2-7 三校饺 图2-8 光的色散 为什么白光通过三楼镜会发生 色收现你？ 原米光属于 电碰波，光的颜色是由它的领率洪定的。各种颜 色的光具有不同的领半和波长，见表 2-7。不同波长的光具有不同的折财常。各种颜色的光近过校镜时。 折射率随波长的诚小而增加。当一束白光射入三校镜时，由于折射率不同，不同颜色的光具有不间的信射 角，其中紫光 ，其次是蓝、青、練、費、橙，小的是红色光。 通过对光谱的研究人们还发现，除可见光外，还存在着红外线、紫外线等人眼吞不见的射线 单色光的须率和这长 淡2-7 光谱区级 额率(10MHz) 在真空中的放长() 3. 0~4.8 7 700 ~ 6 220 4.8~5.0 6 220 ~ 5 970 5.0-5.2 S 970~5 770 5.2-6.1 S 770~4 920 滋-青光 6.1-6.7 4 920~4 550 农光 6.7~7.7 4 550-3 900 （二）物体的颜色 实验证明，菜种颜色的透明物体通过的主婴是同种颜色的色光，透明体的颜色是由它透过的色光决定 的。如果透明体几乎让各种色光都透过，它就是无色的。 例如空气、纯净的水等。 菜种颜色的不透明物体所反射的主要是同种颜色的色光，而其它的色光几乎都被吸收了，不透明物体 的颜色是由它反射的色光决定的。如果不透明体几乎將各种色光都反财，它就足白色的。如果几乎把各种 色光都吸收，它就是黑色的。把两种不同颜色的颜料混合在一起，可以得到另外一种颜色，这是因为每一种颜色的颜料，除了反射 跟它相同的色光外，还反射一些别种色光，不过较弱而己。例如，黄颜料除了 反射黄光，还反射橙光和绿 光。如果黄、蓝两种颜料混合在一起，能反射的就只有绿光了，混合颜色就成绿颜料了。所以颜料的颜色 是由组成它的颜料共同反射的色光决定的。