潮间带浅水珊瑚的光照强度需求（Light Intensity Requirements of Shallow Tidepoo...

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光的研究-第一部分-什么是光-----转帖

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第一部分：什么是光


介绍：


选择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。

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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。

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图1：电磁波频谱


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。

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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。

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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。

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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。

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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。