なぜライトは紫色なのか?
耳を傾け、従う (AI translation)
前書き。
グロー・ライトが紫色に輝くのは、青みがかったLEDと赤みがかったLEDのアレイだからだ。 植物は青色光と赤色光を最も効率よく吸収して光合成を行い、その結果、植物の代謝プロセスの多くに使用される糖分が得られる。
図1 Photo by Kara Eads on Unsplash
なぜ青と赤の光なのか?
しかし、青や赤は反射されず、葉に吸収されて光合成に使われる。
クロロフィルは青と赤の光を好む。
クロロフィルは植物細胞の中に埋もれている分子で、光を吸収して化学エネルギーに変換する(最終的には糖の生成に使われる)。
クロロフィル-bがあり、その吸光度のピークは青色光である。 また、赤色光を吸光度のピークとするクロロフィル-aもある。 図2はこれを示す吸光度チャートである。 緑色に対する感度は、吸収率が低いとはいえ、依然として光吸収に寄与する可能性があることに注意。
図2 クロロフィル吸収チャート。
しかし、なぜブルーライトなのか? お得感がある。
青色光子の波長周波数は非常に短く、したがってエネルギーが高い。 青色光子は、赤色光子に比べてクロロフィル活性を直接的には増加させないが、青色光子のエネルギーは、プロセス全体を取り巻く生化学反応の多くを触媒する。 実際、農家は作物の生産を促進するために青色光を補充する(青色光補充効果)。
光合成に寄与するエネルギー源として、青色光子のエネルギーを利用するのは、進化上の特徴である可能性が高い。
図3 青色光は周波数が短く、エネルギーが強い
しかし、なぜ赤信号なのか? 範囲を広げる。
クロロフィルaの、そしてクロロフィルbの赤色光を吸収する能力は、単に光合成に寄与する色の範囲を広げるだけである。 もう一つの進化の特徴。
実際、クロロフィル-aのピーク吸収は、クロロフィル-bに比べて、この範囲を両方向にさらに広げている(図4)。
クロロフィルaとクロロフィルbはどこにあるのか? (深く潜る。)
クロロフィルaとクロロフィルbは植物細胞の奥深く、特に緑の葉の中に埋もれている。 細胞内にはチラコイドと呼ばれるパンケーキのような構造物がある(図5)。 このチラコイドには膜があり、光を吸収して糖を作るための化学エネルギーに処理する工場がある。
図6はこの工場と2つの重要なステーションを示している:PS-IIとPS-Iである。 PS-IIはクロロフィル-bの光吸収分子を多く含み、PS-Iはクロロフィル-aを多く含む。
図6 PS-IIのクロロフィル-b、PS-Iのクロロフィル-a
栽培用照明が正しい色をターゲットにしているかどうか、どうすればわかりますか?
栽培用ライトを購入する際や、ダイナミックLEDライトの色を調整する際には、「スイートスポット」を確実にヒットさせることが重要だ。 これは、色スペクトルを測定し、吸収曲線と比較する「スペクトル」PARメーターを使用して行われる。
トップクラスの室内農家や農業研究者は、効率と生産性を最適化するための必携ツールとしてこの装置を採用している。
紫の成長ライトは理にかなっているが、フルスペクトルライトは?
青と赤のLED電球で紫色に輝く成長ライトは理にかなっている。 実験とデータによって証明されたように、これらの色域で吸収性の高いクロロフィル分子を効率的にターゲットにするように適合されている。
適者生存という自然の驚異的な進化の結果なのだ。
しかし、青赤の成長ライトとは別に、フルスペクトル照明を推進する別の陣営がある。 次回はそのあたりを探ってみたい。
PG200NスペクトルPARメーター
スペクトルPAR測定は、農家や研究者に照明の専門家としての利点を提供し、ピーク色の波長を測定して、成長ライトが効率的な光合成のためのスイートスポットに当たっていることを確認する。
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分光計、分光光度計、分光放射計とは?
スペクトロメーター、分光光度計、分光放射計である。
しかし、これらの用語は互換性を持って使われているため、混乱してしまうのも無理はない。 そこで、この短い記事でそれぞれの違いを明らかにすることにした。 プロのようにこれらの用語を区別してください!
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