水草缸与光源

《水草缸与光源》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水草缸与光源水草缸中的光（一）光，是水草缸中最为重要的基本条件。之所以称为水草缸，是因为在这个水族箱中，水草是最大腕的主角。水草，和一切绿色植物一样，要通过光合作用来获取赖以为生的能量。并且，99.99%以上的绿色植物，其能量来源是唯一的，就是光。在水草缸中，没有任何其它的条件能具有光这样独特地位。某些水草，在极端缺乏水分的情况下仍能存活。但是没有光，水草也就不会有生存的机会。作为人工生态系统，光的作用比大自然中的阳光更为强烈。在不同光照条件下，水草缸的生态会发生不同的变化。我们必须对水草缸中的光照予以特别的光

2、照这是因为，大自然中的阳光对所有的物种都是无差别的“关爱”而在我们的水草缸中，我们必须让光的关爱“偏向”到我们所指定的那些物种上这是因为，我们的目的，是要创建一个令人赏心悦目的水草缸，而不是水草和水藻的混合体。光不仅仅直接作用于水草，还会通过水草来作为它的代言人，控制着整个水草缸的生态环境。自从19世纪第一个水草缸诞生以来，人们就没有中断过对水草缸光源的研究。每一种新型的人工光源在发明不久以后，就都会在水草缸中付诸试验。由于秉持着不同点生态理念，对于水草缸的光源的有着一些在表面上看截然不同的“说法”。这些说法，

3、似乎都有着强有力的实例支持。但是实际上，如果们通过光与生态的关系这个角度去分析就会发现这些说法实际上并无实质上的不同，它们对于光的本质的看法，实际上是一致的。在这个帖子里，我会较为细致地对光的知识做一些介绍。我将尽力将所有我所掌握的有关光知识与各位分享，由于水平有限，其中不免会有一些错误，欢迎各位勘误。由于牵涉到光的知识非常繁杂，本人时间有限，因此将会多集连载，时间也可能会拉得很久。我会尽力把它写完，不做太监~本帖为CNFISH独家原创，老规矩，未经本人许可，禁止转载。点光源是自然界中最为普遍的一种光源形态，大

4、到太阳、恒星，小到烛火、萤火虫，都是典型的点光源。点光源的特点是：光线以一点为中心向四周发射；点光源的光线的空间分布没有方向性，即没有某一方向的光线比其它方向的光线“强”的情况；点光源的光心具有最高的亮度，其光照强度随着距离光心的远离而逐渐衰减。点光源是最为基本的形式，其它任何形式的光源都可以被看作点光源的各种结合形式。因此，我们有必要了解一些点光源的光学特性以及产生这些特性的原因。1.1在了解点光源之前，我们需要知道一些基本的物理（光学）概念，通俗一点说（以下缩写均为大写，不规范，但是打字方便，见谅）：光通量

5、（流明值）：用于描述一个光源发光总量，单位是流明（LM,也称“流明值”。光通量是一个“感受”出来的量值。由于人眼对于不同波长的光的感受亮度不同，因此当两个光源发出的光所携带的能量相同时，如果发光的颜色不同，光通量也即不同。例如，人眼对于555NMS长的绿光感受能力最强，1师自量转化成绿光能产生683流明的光,而同样转化为650NM勺红光时，只能产生73流明的光通量。了解这一点非常重要！这可以解释为什么那些专门用于养植水草的“专业灯管”的流明值会那么低，这主要不是因为能量转换效率低下，而是因为这些灯管中的绿色光谱

6、较少，因此看上去没有那么亮！因而实际上，这些专业灯管所发出的光能并不见得比常用的民用灯管少。下图是光功率相同时，光通量与波长的关系。其中相对于红光，蓝光的衰减更为剧烈：发光强度（光强、亮度）：主要应用于点光源的一个概念，是人眼对于光源亮度的感受。光源的光通量越高，光通量所聚集的面积越小，给人眼感受的亮度就会越高。单位是坎德拉（CD）。发光强度的算法是在一度球面角上投射的光通量的多少（这点不重要）。发光强度也可应用于反射光源（本身不发光，反射光线所形成的“假光源”，例如月亮）光照强度（照度）：光照强度和发光强度是

7、较为类似的一个概念，是指光源在一个立体面（曲面或者平面）上投射的光通量的多少。这个概念可以延伸多其它类型的独立光源或复合光源。通俗地说，光照强度就是指一个光源可以把某片区域照得有多亮。这个指标在照明工程中是最常用的。发光强度和光照强度可以通过简单的几何计算进行互换。也就是说，如果我们知道一个光源的光强，通过光源的光辐射特性，即可推算出这个光源在某处所能得到的照度，反之亦然。照度的单位是勒克斯（LUX）。要注意亮度和照度虽然相似，但是实际上它们所描述的对象是不同的。对于一个光源来说，其亮度通常是个常数，而照度则随

8、着投射角以及投射面积的变大而降低。这通常和被照射区域（或物体）与光源的距离有关。1.1点光源的空间辐射特性一个标准的点光源，其光辐射特性在3度空间上是均匀的。如下图，如果把点光源定为3D坐标的原点，则其产生的光在任意球面角的发射量（光通量）都是相同的。一个光源的亮度是固定的，即在一个球面角内发出的光通量是一定的。那么，随着被照射区域逐渐远离光源，每一个球面角所对应的照射面积也会逐渐加大