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转载 水族玩家必备的照明基础知识介绍 一 原文地址：水族玩家必备的照明基础知识介绍(一)作者：鱼友之家导读：开新缸最大的投资问题恐怕就是照明了，RC(reefcentral)上有很多关于哪些灯最好的辩论。今天我主要各位水族玩家介绍下光线以及光学术语。 第一部分：什么是光 灯光可能是海水之路上最重要的决定。无论是对灯具的一次性投资还是日后的电费，数目都是很可观的。水族箱内依靠光合作用生活的生物，光是生命之源。通过与一些鱼友交流以及在各种论坛中浏览，我发现了很多关于光的误解。有些光线和颜色是非常重要的，加深对它们的理解是非常重要的。这一系列文章的目的是为初级和中级鱼友广泛介绍相关知识和概念，教会大家如何理解相关讨论和数据。每一篇文章都会介绍一个相对复杂的专题，尤其是与水族相关的知识。 光是一种能量，为了理解它，我们从一张电磁波频谱图开始(图1)。这张图按照辐射能量将电磁辐射进行分组。可见光是人类眼睛能够捕捉到的，并形成影像的电磁波频谱中的一部分。 (图1)电磁波频谱图电磁波辐射可以用三个相关的概念去理解和描述，分别为波长、频率和能量。因为可见光是电磁波的一部分，因此也可以用这三个术语理解和描述，所以，这三个术语对于理解光是十分重要的。1、波长简单的说，光是以波动的形式传播的。典型的波动，就像水波纹都有波峰和波谷。两个相邻的波峰或波谷之间的距离为波长，用希腊字母λ(lambda)表示。因为波长是长度，其单位也为长度单位(米)。可见光的波长非常小，所以我们用纳米nanometers(nm)作为其单位。1 nm=10-9 meters。可见光的波长范围是400-700nm。巧合的是，这个波长范围与光合作用所需的波长范围相同。400-700nm之间所有光波的组合在人眼看来是白光。400 nm波长的电磁辐射是紫色的光，700nm波长的电磁辐射是红色的光。彩虹中的各种颜色(ROYGBV–红、橙、黄、绿、蓝、紫)是根据波长降幂排列的。大致上，我们可以根据颜色将波长进行如下的分类(图2)波长的分类波长小于400纳米的电磁辐射为紫外线(UV)。紫外线分三个段，UV-A(400-315nm),UV-B(315-280nm)和UV-C(280-100nm)。紫外线辐射是人眼不可见的，但是对人体有伤害，对珊瑚也一样。UV-A段在太阳光中很常见，与可见光波几乎重叠。UV-B是太阳光中最具破坏力的一部分，可以穿透大气，对生物组织造成伤害。太阳光中的UV-C段紫外线对生物的破坏能力更强，但由于被大气吸收，几乎不能直接照射到地球表面。红外线Infrared(IR)的波长比可见光稍长。红外线同样也分三段，IR-A(780-1400 nm),IR-B(1400-3000 nm)和IR-C(3000-10600 nm)。红外线辐射是由热量发出的，也会让人感觉到热量。2、频率单位时间内通过某点的光波数量为该光的频率。频率是以时间为基础的单位，包含每秒，被命名为赫兹Hertz(Hz)，1 Hz=1个波/秒，50赫兹意味着每秒50个波。(图3)频率与波长上图中我们可以看到，频率与波长是相关联的。如果我们在波形中任意选择两点，作为起点和终点，计算中间波的数量，显而易见，如果波长越短，包含的波就越多。波越多，标志着频率越高。因此，波长和频率成反比：波长越短，频率越高。因为所有的波以相同速度传波，光速，波长与频率之间的关系遵循下面的公式：波长=光速/频率一般的书籍中都会用这个公式表述：λ=c/ν其中：λ=波长ν=频率c=光速光的速度是接近每秒30万千米。为了更加精确，我们所定义的光速是光在真空中传播的速度。现实中，光在不同介质中传播会改变速度。光在玻璃中传播的速度比在空气中慢得多，但无论是玻璃还是空气中，其传播速度都比在真空中慢。如果我们观察彩虹，从蓝色到红色，就可以理解蓝光(400nm波长)频率高于波长700nm的红光，其它波长的可见光介于两者之间。实际上，蓝光的频率比红光大约快57%(400/700×100=57.14%)3、能量光是能量的一种形式。根据量子论，所有的能量都以量子或光子的形式存在和传输。因此，能量最小的辐射应该只存在一个光子。如果把光子想象成一个带着能量的小球，理解起来会非常容易，尤其是对于水族光照。让我们说的简单些，光是相互不关联的光子沿波动方向传播。可见光是不同波长的光子混合体。光子被各种表面所吸收和反射，当它们被反射到人眼内，形成了带有颜色和亮度的图像。这些光子也能直接被植物和珊瑚吸收进行光合作用。光子的能量被用于光合作用，将二氧化碳转换成糖，这也是珊瑚体内虫黄藻能量的来源。 电磁辐射的能量存在于光子，以波的形式传播。根据量子论，能量随着光子的频率发生变化。 Energy=Planks constant×Frequency E=hν=hc/λWhere