Jak prawidłowo określić ilość światła dla fotosyntezy: Wat czy Lumen?

Tue Jan 12, 2010 7:52 pm   

Tezy poniższe dotyczą określenia potrzebnej ilości światła do przebiegu
prawidłowej fotosyntezy.

Teza 1 - pomiar ilości światła w "lm"
Źródło światła można przedstawić jako źródło przesyłające cząsteczki
energii. Cząsteczki te nazywane są kwantami lub fotonami.
Całkowita liczba fotonów emitowana na sekundę pomiędzy 400 a 700 nm jest
nazywana przepływem fotonów fotosyntetycznych, inaczej PPF, jej ilość
jest mierzona w mol s-1. Przepływ PPF odpowiada definicji lumena.
Ilość światła mierzymy w lumenach

Teza 2 - pomiar w "W"
Strumien swietlny, ktorego jednostka jest lumen, wyliczany jest w
oparciu o *krzywa czulosci ludzkiego oka*. Jest to pojecie z dziedziny
fotometrii *wizualnej*, i nie odzwierciedla bezposrednio calkowitej
liczby emitowanych fotonow. Co wiecej, krzywa czulosci ludzkiego oka
jest zupelnie inna niz krzywa fotosyntetyczna, ma bowiem szczyt na
obszarze zielono-zoltym (550 nm), czyli tam, gdzie rosliny przyswajaja
wlasnie najslabiej. Zatem swietlowka tej samej mocy dajaca wiecej
lumenow bedzie jasniejsza dla oka akwarysty, ale najprawdopodobniej
*gorsza* dla jego roslin.

W czym więc prawidłowo określać ilość potrzebnego światła ?

Tue Jan 12, 2010 9:14 pm   

Użytkownik "dekoder" <waldi.net@wp.pl> napisał w wiadomości
news:hiigdi$olc$1@sunflower.man.poznan.pl...

W lumenach roslinnych :-)

No bo przecież nie w ludzkich, ani nie w watach fali el-m, skoro
czytamy ze rosliny tez maja swoja krzywa czulosci.

A akwarium to juz w ogole szykana, bo te roslinki moga jeszcze inna
krzywa miec.

J.

Tue Jan 12, 2010 10:33 pm   

roslinki hodowane w szafie , piwnicy , na strychu potrzebuja chyba
innego spektrum niz te w akwarium czy nie ?



nie wiem czy wyprowadzono juz wzory zapotrzebowania na swiatlo przez rosliny
ale te podwodne potrzebuja czerwieni i niebieskiego

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Tue Jan 12, 2010 10:35 pm   

On Tue, 12 Jan 2010 22:33:20 +0100, nenik wrote:

Te zwykle chyba tez - zielone odbijaja, pewnie im niepotrzebne :-)

J.

Tue Jan 12, 2010 10:40 pm   

Verox pisze:

mam tylko dylemat jak prawidłowo określać potrzebną ilość światła

Tue Jan 12, 2010 10:41 pm   

J.F. pisze:

zielone równiez. poch?aniaja; jednak w mniejszym stopniu to ok. 550-600 nm

Tue Jan 12, 2010 10:59 pm   

Pan J.F. napisał:


Konkretnie to one się nazywaja PAR (Photosynthetically Active Radiation)
i są do tego produkowane specjalne instrumenty pomiarowe. W meteorologii
poza pyranometrami mierzącymi całkowitą radiację, używa się różnych innych
diwajsów o rozmaitych charakterystykach spektralnych.


Pod wodą w jeziorach też się mierzy. Zgodnie z tą samą charakterystyką.

--
Jarek

Tue Jan 12, 2010 11:13 pm   

On Tue, 12 Jan 2010 19:52:33 +0100, dekoder napisał:

Hodowle # zakładasz ?
P,NMSP

--
[tomek <at> sikornik <dot> net] vy 73! de SP9UOB
Proud to be 100 percent microsoft free. op. Tomek

Tue Jan 12, 2010 11:32 pm   

"dekoder" <waldi.net@wp.pl> wrote in message
news:hiiq8c$34i$1@sunflower.man.poznan.pl...


IMHO określenie "ilość światła" jest tu nie na miejscu, może bardziej zależy
ci na określeniu natężenia oświetlenia ?

Wed Jan 13, 2010 6:55 am   

d530 pisze:

może ta "ilość" to trochę niefortunne określenie

Wed Jan 13, 2010 7:12 am   

dekoder wrote:


fotosynteza potrzebuje swiatla o dosc okreslonych parametrach ,
cale szczescie nie w proporcjach (proporcje , a raczej ich cykliczna zmiana
sa potrzebne do prawidlowego wzrostu i rozwoju niektorych roslin)
zwykle licza sie dwa typy chlorofilu czule na dwie czestotliwosci
'rezonansowe'. wiekszosc roslin 'da rade' tylko na niebieskim, niektore
potrzebuja czerwonego do 'zegarka' (np. zeby zainicjowac kwitnienie) lub
innych funkcji tego typu.

trzeba wiec znac widmo swiatla i miec mozliwosc pomiaru jego natezenia na
okreslonych czestotliwosciach (kolorach). pozniej okreslenie energii
przenoszonej przez fale to juz wybor tylko dyktowany ergonomia obiczen...

jesli chodzi o wybor pod katem tego co proponuja producenci, to niestety nie
znam zadnej 'jednostki' ktora okreslalaby jednoczesnie widmo i natezenie.
generalnie im wyzsza czestotliwosc fali, tym wieksza przenosi energie , wiec
foton 'zimnego' swiatla przeniesie wiecej watow niz foton cieplego swiatla.

najprosciej jest gdy zrodlo swiatla jest mniej-wiecej monochromatyczne, i
podawac natezenie w W na cm2 powierzchni rosliny.


--

Wed Jan 13, 2010 11:16 am   

Piotr "Curious" Slawinski pisze:

bardzo sensowne wytłumaczenie, no i dociera wreszcie

jednak gdy znamy widmo danego światła światła ... co dalej?
- zresztą tutaj prawdę mówiąc należy jednak wyłącznie dać wiarę
producentowi - sztuczne źródła (mówimy o świetlówkach liniowych) nie
gwarantują powtarzalności a mając na uwadze "zużycie" elementów
odpowiedzialnych za jego wytworzenie to już zupełnie brak powtarzalności
np. zniana parametrów mieszaniny par rtęci i argonu (osram dodaje do
kompaktów takie małe uzupełniacze w postaci kulek) oraz starzenie
luminoforu pod wpływem UV.

akwarysta dobiera sobie ilość potrzebnego światła w swoim zbiorniku
wiadomo, może mieć rośliny - uwzględni ich wymagania mniejsze czy
większe .. nie ma roślin uwzględni w barwie światła wyłącznie kolorytykę
ryb wg. swojego własnego odczucia ...
jak więc (w jakich jednostkach) właściwiej będzie określać ilość tego
światła ... foton jest nośnikiem a z tego co piszesz sam w sobie niesie
różną energię
z kolei Wat jest jednostką (w wypadku świetlówek czy innych źródeł
światła sztucznego) określającą przez producenta wielkość pobieranej
energii elektrycznej przez dane źródło światła i tak
TLD 36W/950 3450lm oznacza:
no właśnie
TLD - oznaczenie przeznaczenia lampy - nie istotne
36W to pobór energii - podany jak dla każdego innego urządzenia np pralki.
950 to ni mniej ni więcej 9-jakość oddawanych barw współczynnik RA=>90
a 50 to barwa światła w tym przypadku 5000'K
3450lm to średnia pomiaru światła widzialnego ?

z tego co piszesz zdecydowanie inną energię (potrzebą do fotosyntezy)
dostarczą lampy 36W o barwie 2700'K (2800lm) niż lampy 10000'K (1800lm)
przy założeniu, że przeliczamy to w Wat i dla 10lamp w obu przypadkach
będzie to 360W ale podając w lumenach mamy już 28tyś i 18tyś tutaj
różnica jest znaczna bo 10tyś
w powszechnym przeliczaniu ilości W na litr wody czy też lm/l mamy różne
zdecydowanie wyniki.

pozdrawiam i dziękuję

Wed Jan 13, 2010 11:44 am   

Órzytkownik "dekoder" napisal:

proponuje obejrzec z sieci film dokumentalny "The Union" o chodowli ziola w
piuwnicach, tam mozna zobacyc jakie warunki powinny panowac, zapoznac sie za
sprzetem oswfietleniowym rufniesz:O)

Wed Jan 13, 2010 6:11 pm   

dekoder wrote:




te 3450 to srednia wlasnie.
problem w tym ze wlasnie nie ma 'wlasciwiej'. jesli swiatlo mamy
monochromatyczne to jest prosto. jesli nie , to temperatura barwowa tez tak
do konca nie mowi nam , czy ta 'zimniejsza' swietlowka bedzie akurat miala
widmo takie , ze bedzie ono pokrywalo obszar odpowiedzialny za fotosynteze.
jesli mamy juz wykres widmowy zrodla swiatla, to trzeba z tej sredniej uzyc
jako podstawy do okreslenia energii dostarczanej w okreslonym przedziale
czestotliwosci. tutaj mozna uzyc watow.
mozna tez procentowo okreslic ile promieniowania jest oddawane w
interesujacym nas pasmie, a reszte potraktowac jako 'straty'. (wygodne jesli
juz wszystko sie poprzelicza i tylko trzeba to prezentowac/segregowac)

jednak tak czy siak bez pomiaru/znajomosci widma z obliczeniami nie ruszymy.

problemem w samej hodowli jest fakt ze widmo np. swietlowek NIE JEST CIAGLE.
warto zerknac chocby tutaj :
http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/zabawki/files/articles/cd/cd.html
chlorofil wprawdzie pochlonie swiatlo ponizej/powyzej zadanego pasma, ale
zgodnie z wykresem jego 'czulosci' - odpowiednio mniej go wykorzysta.
czesc roslin umie produkowac pigmenty ktore pozwalaja na lepsze
wykorzystanie np. ultrafioletu,

dodatkwo - jesli to ma byc uzywane do oswietlania roslin wodnych, woda
pochlania czesc widma... tutaj akurat widac bardzo 'przydatnosc' dwoch typow
chlorofilu - niebieskie swiatlo nie dociera tak latwo na dno akwarium jak
zolte.)

dodatkowo dodatkowo - czesc procesow np. gnilnych (ktore dostarczaja
korzeniom roslin subst. odzywczych i gazow) oraz czesc procesow
metabolicznych ryb zalezy od obecnosci podczerwieni.
dotyczy to m.in. procesu gojenia ran, ale i wielu innych. warto to rowniez
brac pod uwage .

--

Thu Jan 14, 2010 9:16 am   

Użytkownik "Piotr "Curious" Slawinski"
<curious@bwv190.internetdsl.tpnet.lp>

Trudno opisac caly ciag liczb jedna liczba. choc akurat matematycy
potrafia, ale pozytek z tego zaden :-)


Tylko to bez znaczenia, bo jesli mamy fale o okreslonej mocy to
jest tam po prostu mniej lub wiecej fotonow.

J.