Μέτρηση έντασης φωτός
Με Dana Riddle
Εάν ήμουν να ρωτήσω τους hobbyists ενυδρείο ύφαλο αυτά τα ερωτήματα, οι απαντήσεις τους θα είναι πιθανώς ως εξής:
Ε: Ποια είναι η ειδική βαρύτητα του νερού στη δεξαμενή σας;
Α: 1.025
Ε: Ποια είναι η συγκέντρωση ασβεστίου σας;
Α: 400 χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο (ή μέρη ανά εκατομμύριο)
Ε: Ποιο είναι το υψηλότερο επίπεδο φωτισμού στη δεξαμενή σας;
Α: Πιθανότατα δεν θα λάβω απάντηση.
Γιατί; Είναι πιθανόν να οφείλεται σε πολλά πράγματα:
1. Ο φωτισμός μπορεί να είναι περίπλοκο ζήτημα και δεν υπάρχει καθολική σωστή απάντηση.
2. Η μέτρηση της έντασης του φωτός απαιτεί μετρητή και είναι μερικές φορές δαπανηρή.
3. Η μέτρηση της έντασης του φωτός δεν είναι πολύ συναρπαστική!
Θα προσπαθήσω να «απλοποιήσω» το ζήτημα του φωτισμού σε αυτό και σε μελλοντικά άρθρα.
Όσον αφορά το κόστος ενός μετρητή, ένα ψαροχώριο θα μπορούσε να συγκεντρώσει τους πόρους των μελών και να αγοράσει ένα.
Δεν μπορούμε να κάνουμε πολλά για να κάνουμε τις μετρήσεις φωτός συναρπαστικές - αλλά δεν είναι πιο βαρετές από τις δοκιμές ασβεστίου ή αλκαλικότητας.
Πολλές πηγές φωτός (όπως λαμπτήρες φθορισμού, αλογονιδίων μετάλλων και ατμών υδραργύρου) μπορούν να χάσουν την έντασή τους σε μια περίοδο μηνών.
Η παρακολούθηση της παραγωγής τους είναι σημαντική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση του λαμπτήρα χρόνου.)
Γενικά, οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) δεν χάνουν μεγάλη ένταση καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής τους (χρόνια κάτω από τις καλύτερες συνθήκες).
Σε αυτή την δόση, θα εξετάσουμε τους διαφορετικούς τρόπους μέτρησης του φωτισμού σε ένα ενυδρείο και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του καθενός.
Αυτές οι συσκευές ονομάζονται Lux Meters και Quantum (ή PAR) Meters.
Σχήμα 1. Μερικές από τις συσκευές μέτρησης φωτός στο εργαστήριο του συγγραφέα.
Lux Meters
Pro: Σχετικά φθηνό.
Μειονεκτήματα: Ο αισθητήρας είναι πιο ευαίσθητος στο πράσινο φως και «βλέπει» το φως που είναι σημαντικό για
φωτοσύνθεση (όπως ιώδες / μπλε και κόκκινο φως).
Οι μετρητές Lux μπορούν να είναι η λιγότερο δαπανηρή μέθοδος μέτρησης του φωτός σε ένα ενυδρείο, αλλά ο αισθητήρας ανταποκρίνεται καλύτερα στο πράσινο φως (η απόκριση του είναι φωτομετρική και αντιστοιχεί σε εκείνα τα μήκη κύματος του φωτός που το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται καλύτερα, αλλά έχει ελάχιστη επίδραση στην προώθηση της φωτοσύνθεσης. ο αισθητήρας μετρητή lux πρέπει να είναι αδιάβροχος και κατά προτίμηση διορθωμένος με συνημιτόν (δηλαδή η μέτρηση δεν επηρεάζεται πολύ από τη γωνία του αισθητήρα σε σχέση με την πηγή φωτισμού) και έχει την ικανότητα να διαβάζει σε τουλάχιστον 100,000 lux (η ένταση πλήρους αντοχής φως του ήλιου.) Η μέτρηση του φωτός με μετρητή lux είναι καλύτερη από καμία μέτρηση καθόλου. Η μετατροπή του lux σε φωτοσυνθετική ενεργή ακτινοβολία (το επόμενο θέμα μας) είναι εφικτή εάν είναι γνωστοί οι συντελεστές μετατροπής.
Quantum ή PAR Meters
Pro: Χρησιμοποιείται σε επιστημονικά επιστημονικά περιοδικά και από σοβαρούς χομπίστες, καθιστώντας τις συγκρίσεις εύκολες.
Οι περισσότεροι αισθητήρες είναι διορθωμένοι με συνημίτονο, αδιάβροχοι και σχεδιασμένοι για να παρέχουν ακριβή αποτελέσματα όταν βυθίζονται στο νερό.
Μερικοί έχουν καλές απαντήσεις στα φώτα LED.
con: Πιο ακριβό από τα μετρητά lux.
Οι κβαντικοί μετρητές χρησιμοποιήθηκαν ως επί το πλείστον από ερευνητές και επαγγελματίες ενυδρείους μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, όταν ένας κόστισε περίπου 200 δολάρια ΗΠΑ. Έκτοτε, οι μετρήσεις PAR (σωστά ονομάζονται PPFD για φωτοσυνθετική πυκνότητα φωτονίων) έχουν γίνει το πρότυπο για την αναφορά έντασης φωτός σε ένα ενυδρείο. Δεδομένου ότι το ενεργειακό επίπεδο ενός φωτονίου δεν είναι σημαντικό στη φωτοσύνθεση (ένα μπλε φωτόνιο προάγει τη φωτοσύνθεση καθώς και ένα κόκκινο όταν απορροφηθεί από φωτοσυνθέσεις όπως η χλωροφύλλη) ο κβαντικός μετρητής αναφέρει τον αριθμό των φωτονίων σε εύρος ζώνης περίπου 400 νανόμετρα έως 700 νανόμετρα (το νανομέτρο είναι το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου) χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα επίπεδα ενέργειας.
Το PPFD αναφέρεται σε μονάδες microMol ανά τετραγωνικό μέτρο ανά δευτερόλεπτο ή μmol · m² · sec. Ο κβαντικός μετρητής θα πρέπει να αναφέρει την ένταση του φωτός σε τουλάχιστον 2,000 μmol · m² · sec (που είναι περίπου η ένταση του ηλιακού φωτός πλήρους αντοχής).
Υπάρχουν άλλοι τρόποι μέτρησης της έντασης του φωτός, όπως ένα ραδιομετρικό (το οποίο αναφέρει σε ραδιομετρικές μονάδες των watt ή των μικρο-watt).
Υπάρχουν πολύ λίγες επιστημονικές εργασίες σχετικά με τα κοράλλια που χρησιμοποιούν ραδιομετρικές μονάδες και κανένας από τη λογοτεχνία των χομπίστων, ώστε να μην μπορούμε να αγνοήσουμε αυτή τη μέθοδο.
Τώρα που γνωρίζουμε για τις μεθόδους μέτρησης του φωτός, θα δούμε την ένταση του φωτός σε έναν πραγματικό ύφαλο.
Κάποιος μπορεί να ρωτήσει - "Γιατί να ασχοληθείτε με τη μέτρηση του φωτός, δεδομένου ότι τα κοράλλια μπορούν να χρησιμοποιήσουν όλο το φως που μπορούν να πάρουν!
Βλέπω φωτογραφίες των κοραλλιών που εκτίθενται στον αέρα και έντονο φως στην άμπωτη και κάνουν καλά! "Θα εξετάσουμε γιατί αυτό είναι λάθος στην επόμενη δόση.
Διαβάστε επίσης: Φωτισμός του ενυδρείου των υφάλων Εγγραφείτε τώρα για περισσότερα νέα! συμπληρώστε αυτήν τη γρήγορη φόρμα (όλα τα πεδία που απαιτούνται).