rgb水草灯如何调色光合作用最强(水草灯珠颜色分配)
光合作用的基础知识:
1、叶绿素的作用
如图
2,胡萝卜素的作用
功能吸收和传达光能,保护叶绿素。
胡萝卜素和叶黄素(统称类胡萝卜素)可以将所吸收的光能传递到特定状态的叶绿素A,并转换光能,因此叶黄素等被称为“天线色素”
另外,类胡萝卜素还具有保护叶绿素的功能。
3,叶绿素和胡萝卜素光的吸收范围
如图
这些都是常见的问题。
补充上两篇文章中没有提到的内容。
4、色温和发色性。
三原色(红、绿、蓝)是自然界中的三种独立色,其波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm。自然界的其他所有颜色都是将这三种颜色以一定比例混合而成的。
要点:白光不是单色,而是用三原色(三基色)合成的。在染发中找不到白色。
彩色图(因为彩色环是环,所以中间色的光可以用两侧的光合成,例如红+蓝能够合成紫色),如图
色温不同的人的眼睛感觉如图
例如,光源的色温
北空800-8500k
阴天6500-750k
夏日正午阳光 5500k
午后的日光4000k
所谓发色性,光源出现在物体颜色上的程度被称为发色性,即颜色的真实性,发色性高的光源颜色的再现很好,我们看到的颜色也接近自然原色,但是发色性低的光源颜色的再现很差,我们看到的颜色的偏差也很大。原则上,人造光线和自然光线一样,必须使人的肉眼能够正确识别事物的颜色。当然,这取决于照明的位置和目的。
色温和显色性没有必然的关系,色温指观测,显色性用于测量光源的质量。
LED灯的知识
5,LED发光原理
我找了很多解释,发现以下这是最容易我们理解的(我们不需要那么详细的理解,所以需要详细的理解LED请搜索发光原理)
LED由砷化镓GaAs、磷化镓GaP、磷砷化镓GaAsp)等III—IV族半导体化合物构成。发光二极管的核心是P—N结,具有一般的P—N结顺方向导通、逆方向截止以及破坏等特性。
正向电压由于电场的产生,流经P—N结的除了由多个载波构成的正向电流之外,还有由少数载波构成的反向电流。进入对方区域的少数载流子在多个载流子和发射中心复合,能量通过光子发射形成可见光。
更简单的说明:(这个人很厉害)
从能量守恒定律来说,能量不会在空中产生,也不会在空中消失,只能以从一种类的形式转换成其他形式,在特定的特殊的半导体中通电时,这样的半导体中的电子由于能量水平的转变,以光能的形式放出能量这样的半导体是LED。
6、光谱纯度
由于LED发出的光不是单波长,所以使用与1/2峰值光强度对应的两个波长间隔谱半宽△A来表示LED的光谱纯度。
要点:从一个led光源发出的单色光的波长范围为30?40nm。
如图
7,怎样才能LED发出不同颜色的光呢?
如上所述,一个led光源发出的单色光的波长范围是30?40nm。
那么,为什么LED会放出不同颜色的光呢。
答案是:不同的材料
红色发光二极管的波长一般为650~700nm
琥珀色发光二极管的波长一般为630~650nm
橙色发光二极管的波长一般在610~630nm左右
黄色发光二极管的波长一般为585nm左右
绿色发光二极管的波长通常为555~570nm。
发光强度由电流决定,LED在顺方向动作的情况下(即两端为正向电压),再加上电流从LED阳极流向阴极,半导体晶体从紫外线到红外线发出不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
8,要如何合成白光复色光?
这里说的白光是复色光。因为我们不打算用单色光照明。
为了简单说明,这里只举白光为例。
荧光灯通过三色合成方式产生不同颜色的光,LED灯不是那样,而是以想与单色光重叠补色的方法发出白光。
举个简单的例子,假设白光为0,则加-1、-2、3为0,这是日光灯发出白光的原理。
但是,现在的LED,从成本的角度来看?1和1,或?2和2相加后发行白光。详情请参照10。
9,LED合成白光的方式白光有利于用肉眼观看,所以单色光只能用于指示器等的用途)
有两种方法。
A光源发出单色光,LED在灯内用荧光体吸收原始光的一部分,并且通过激发荧光体发出补色光,将两个光相加白光。示例如下所示。
假设白光为0,光源为50单位的?1生成,25个单位的?1被荧光体吸收变成25个单位的1的话,最后的合计变成0。
B直接在LED灯壳中装入两种光源,混合形成白光。(当然也可以装入3种光源进行合成,但是成本很高。)
A与B相比,明显地A的成本低。
以下,对A方法的实用化进行说明。
1998年发白光的LED开发成功。该LED是将GaN芯片和钇铝石榴石YAG打包后的。GaN芯片蓝光(λp=465nm,Wd=30nm)通过高温烧结制作的含Ce3+YAG磷光体被该蓝光激发而黄色发光,峰值550nm。蓝光LED基板被混合了YAG的树脂薄层覆盖,约200封?安装在500nm的杯反射室中。LED从基板发出的蓝色光的部分被荧光体吸收,另一方的蓝色光与从荧光体发出的黄光混合而得到白光。现在,对于InGaN/YAG白色LED,YAG通过使荧光体的化学组成变化,调节荧光体层的厚度,能够得到色温3500~100000K的各色白光。(如下图所示)
如图
10,形成白光的两种实际做法(重点)
A-1第一方法是使用紫外线或紫外线LED+rgb荧光体合成LED,该动作原理和日光灯同样,但性能比荧光灯好,在此,紫外线LED的变换系数达到80%,各色荧光体的量子转换效率能达到90%。
A2的另一个方法是使用蓝光LED+红绿荧光粉、蓝光LED效率60%、荧光体效率70%。另外,由蓝光LED+黄色荧光粉构成白光。
A-2因为成本低,现在市面上销售的led光源使用了这个方法。
LED的优点和缺点在这里不详细说明,简单来说,优点:环境保护、LM/W高、缺点:高、发热高
1,led光源到底能不能用于水草养殖呢。
答案一定可以。例如,找到红色和蓝色两种颜色的单色LED作为光源。正好植物可以提供光合作用所需的光谱,而不是浪费。另一个优点是LED几乎不需要设计反射光作为光源。
2,led光源到底适合水草养殖吗。
答案不对。(这里补充一下,这里讨论的只是作为民用照明的LED,不是植物专用的产品)
3,led光源的波长范围太窄,参照了问题3和问题7。
同一厂家生产的光源相同,蓝光的光谱宽度只有30nm,但无法组合不同厂家的光源,因此获得的光谱无法完全连续。根据研究光合作用400?500和600?需要700范围的光照,其中600?700影响植物光周期,光周期对开花植物来说是最重要的,所以400?500nm可以提供植物的生长。对于600~700nm的光照对草钵内的植物的影响没有看到有效的理论支持(理解TX请补充),但是草钵的植物主要用于观赏,并不是用于培养,对草钵的影响应该是有限的。另一个问题是,蓝光太强,水草不高。
光周期:很多植物的开花与昼夜相对长光周期也有关系。也就是说,这些植物必须在一定时间的适当光周期后开花。不那样做的话,就会处于营养成长状态。光周期的发现使人认识到光不仅为植物光合作用提供能量,还作为环境信号调节植物的发育过程,特别对成花诱导起着重要作用。绿字部分引用于http:/A bmd。blog.163.com/blog/static/15879517201101902455627/去有兴趣的TX看看,又长又详细
4,白光LED是使用蓝色和红色绿色荧光粉合成的。蓝光是LED本身发出的光,当荧光体吸收时黄光,会缺少红色的光。
这是白光加上红色LED单色光源补充的人多的理由。
但是加上红色LED的话,观赏的感觉会变得很差。
5,最重要的问题是,led光源的LM/W超过100LM/W,但由于LED的总功率比较小,不能提供足够的能量。
LED亮度看起来很高(光源的点小所以看起来很亮,肉眼看起来很亮很耀眼)
但是植物需要能量,LM/W虽然高但是总功率不足,所以总光能LM也受到限制。
因此,LED和日光灯比最后提供的总能量还不如日光灯,对于需要大量光的植物来说不能满足需要。
6、为了解决之前的问题,需要增加LED的数量,由此总功率也会提高,同时成本和热量也会大幅提高,环境保护的意义也会消失。
注意:LED的能量转换效率为12%(此处错误,请参阅后面):
总功率的提高和能量转换效率的降低,最终环境保护不充分。(注意,这张图也说明了金卤灯的部分能量转换是紫外线,所以如果家里有孩子的话,请尽量使用荧光灯。金卤灯虽然有防护措施,但越少越好。)
(根据36L提供的数据,10%能量转换是蓝光,22%能量转换是黄光,因此能量利用率32%剩余68%被转换成热量,led光源能源利用率如图
7、LED虽然可以养水草,但我个人认为现在选择日光灯管更适合水草的生长。
同时4000k-1000k的日光灯管更适合人眼观赏的需要。
不管长多少草,心情不好也没有意义。
8,led灯珠更换不便,LED的灯交换方便,但是价格也高。其实我自己一直在想DIY的一个LED的照明器具,但是一想到如果哪个灯坏了的话要换,就觉得头很大。对我们来说这个问题不能不考虑。
从后TX补充的材料来看,LED在散热不良的情况下光衰减较快,相反在散热良好的情况下光衰减比日光灯慢。
补充点:另外,由于LED自身体积小,单位体积的发热量比日光灯高得多。
9、最后,随着技术的发展,随着LED能量转换率的提高,W单价的降低,相信会有更多的人选择LED照明器具。
用高价代替便宜的东西的抵触很大,但是用便宜的东西代替贵的东西要简单得多。
10、总结LED用于草盆的优点:美观,环保(材料没有水银),可以制作小而薄,很轻而精巧的灯具,对反光的要求不高,低压运行安全
11、关于照明成本的问题
简单比较一下LED数据请用已使用TX补充):
光照强度为1W/1L,水深40cm左右
民用荧光灯865840一类:2元/L(灯、整流器、反射板)
飞利浦金卤灯70W:4元/L(灯、电箱、灯箱和反射光、东南系产品价格大幅下降时)
喜万年光合作用之星:4-5元/L(T5HO39W*2灯200、整流器100、反射板40)
民间LED的成本高于专业管理,是否有在现阶段普及的价值。