A fény fogalma

Fénynek, vagyis az emberi szem számára látható fénynek az elektromágneses hullámok kb. 400-800 nm-es tartományát nevezzük. A 400 nm-nél rövidebb hullámok az ultraibolya, a 800 nm-nél hosszabbak az infravörös tartományba tartoznak. A fény a növényi, az állati és az emberi élet létfontosságú tényezője, hiszen a földi élet létrejöttéhez és fenntartásához szükséges.

A növényeknek fotoszintézishez szükséges hullámhossz: 440 és 660 nm. A növekedéshez 660 nm ( vörös ) és 735 nm ( távoli vörös ) hullámhosszú fény szükséges. A levélképződést a 435 nm ( kék ) fény segíti.

A fény ember számára látható tartománya

A fény két fontos tulajdonságát emeltük ki:

1. Intenzitás (vagy amplitúdó, amelyet az ember fényerőként, fényességként érzékel)

2. Frekvencia (vagy hullámhossz, amelyet az ember színként érzékel)

1.) Intenzitás

Ezt az ember fényerőként, fényességként érzékeli. A lux a megvilágítás erősségét jelöli. A fény intenzitása önmagában még nem jelent sok  mindent, hiszen nem az a fontos, hogy milyen erős a fény, hanem az, hogy mekkora területet képes megvilágítani egy adott fényerővel. Ennek  mértékegysége a Lux, ami az egy négyzetméterre eső fény mennyiségét jelenti. A nap egy nyári felhőtlen napon ~ 50.000 lux.

• 1 lux - teliholdas éjszaka,
• 2-30 lux - éjszakai közvilágítás előírt mértéke (különböző helyeken),
• 50 lux - folyosókban, közlekedőkben elégséges fény,
• 80-100 lux - nappalik fénye,
• 250-500 lux - olvasáshoz, munkához ajánlott fénymennyiség.
• 50.000 lux - egy nyári felhőtlen napon
   

A luxot nehézkes meghatározni mivel a fény intenzitása exponenciálisan csökken és a reflektor beállítása és minősége is befolyásolja ezért
elterjedtebb a lumen használata. Jele: lm

A fényáram(lm) a fényforrásból időegység alatt kisugárzott összes látható fény energiája – ez a fényforrások legfontosabb világítástechnikai jellemzője. Az emberi szem spektrális (a fény hullámhosszától függő) érzékenysége miatt a fényteljesítmény mértékegységét nem watt-ban, hanem lumenben fejezik ki.

2.) Frekvencia

Szó szerint egy ismétlődés gyakoriságát jelenti, azaz, hogy egy esemény hányszor ismétlődik meg egységnyi idő alatt. Kelvin fokban adják 

meg a hevülő platina izzása alapján. Legtöbbet a kék és a vörös fényből nyelnek el a növények, ilyenkor a legintenzívebb a fotoszintézis. Számítások eredményeként egy 4300 K színhőmérsékletű lámpa tudja biztosítani legeredményesebben a növények optimális  fejlődését.

Vegetatív szakasz alatt a kék tartomány rezgései (400-500nm) hasznosabbak, mert rövidebb internóduszt (szárközt) eredményeznek. Tömzsibb, tömörebb lesz a növény, több elágazással, kevesebb szárral, alacsonyabb mérettel, több virágképződésre alkalmas elágazással.

Virágzás alatt már a piros tartomány (600-700nm) fénye is szerepet játszik, főleg a virágzás beindításában, és a hosszú hullámhosszon sugárzott fotonok is eredményesebben hasznosulhatnak, ezért ilyenkor már olyan lámpákat szoktak használni, amik több pirosat sugároznak.

Megvilágítás hossza:

Beltéri növénytermesztésnél jól bevált a 18/6-ban történő világítás a növekedési szakaszban, mivel a természetben tavasszal hosszabbak a nappalok. A világítás átállítása 12/12 szakaszra a növényt virágzásra serkenti.

Miért az egyik legfontosabb téma a növények nevelésénél a fény? Milyen folyamat zajlik le a növényekben a fény hatására?

Fotoszintézis

A fotoszintézis egy olyan biológiai folyamat, melyben az élőlények a napfény energiáját felhasználva szervetlen anyagból szerves anyagot hoznak létre. Ez a folyamat a levelekben zajlik le. A fotoszintézishez szén-dioxid, víz és fény szükséges. A leveleken található pórusokon keresztül a növény szén-dioxidot szív fel a levegőből és ugyan ezeken a pórusokon keresztül fogja kibocsátani az oxigént. A vizet a gyökerek szívják fel a talajból és a szállítószövet-rendszer segítségével a levelekbe jut. A napsugárzás energiáját a zöld növényekben található pigment, a klorofill szívja magába.

Lényegében ez a növények táplálkozási mechanizmusa.