ما الذي يحدد شدة موجات الضوء

الذي يحدد شدة موجات الضوء هو كل من :

كم الطاقة التي تتحمله الموجات الضوئية .
المسافة من مصدر الضوء .

تُعرَّف شدة الضوء بأنها الطاقة المنقولة لكل وحدة مساحة في وحدة زمنية واحدة، فإذا افترض أن مصدر الضوء على صورة كروية ويصدر ضوءًا من بعض الطول الموجي، فمن ثم تكون شدة الضوء على سطح المصدر الكروي مساوية للطاقة المنبعثة منه لكل وحدة زمنية من خلال مساحة وحدة من سطحه، من النظرية الكهرومغناطيسية ويعرف أن الضوء عبارة عن موجة وأن شدة الموجة متناسبة طرديًا مع سعة الموجة.[1]

تعريف شدة موجات الضوء

شدة الإضاءة تعتبر هي كمية الضوء المرئي المنبعث بوحدة زمنية لكل وحدة زاوية صلبة، ووحدة كمية الضوء المتدفق من مصدر في أي ثانية واحدة تسمى القوة المضيئة أو التدفق الضوئي وهي تعرف باللومن

، ويتم تقييم التجويف بالرجوع إلى الإحساس البصري، وقد تكون حساسية العين البشرية أكبر حساسية للضوء الذي يصل طوله الموجي إلى 555 نانومتر (بمثابة من 9 إلى 10 أمتار) وعند هذا الطول الموجي يوجد 685 لومن لكل واط من القدرة المشعة أو التدفق الإشعاعي وهي كفاءة الإضاءة، بينما في الأطوال الموجية الأخرى تكون كفاءة الإضاءة أقل، أن وحدة شدة الإضاءة هي لومن واحد لكل ستيراديان وتعد وحدة الزاوية الصلبة كما هناك 4 درجات ستراديان حول نقطة محاطة بسطح كروي، وهي تسمى وحدة شدة الإضاءة هذه أيضًا الشمعة القياسية، أو الشمعة ، لومن واحد لكل ستيراديان.[3]

يمكن أن يختلف الضوء في شدته وطوله الموجي

إن معرفة أن الضوء يتنققل في صورة خطوط مستقيمة لا يوضخ كثيرًا عن ماهية الضوء، ولكن باستخدام تعريف أن الطاقة هي شيء يعطي كائنًا القدرة على فعل شيء بشيء آخر ومن ثم يمكن فهم أن الضوء هو صورة من صور الطاقة، ومن الآمن أيضًا أن نستوضح إنه على الرغم من أننا نعرف أن الضوء هو صورة من صور الطاقة فأن لا يزال يوجد أفكار غامضة حول ماهية الضوء، فيعتقد بعض العلماء أنه يمكن وصف الضوء بأنه موجات طاقة كموجات كهرومغناطيسية وبناءً على أفكار جيمس كليرك ماكسويل (1831-1879) بينما يقول البعض الآخر أن الضوء له جسيم أو هيكل شبيه بالجسم مكون من حزم سرية من الطاقة.

كل هذه الاوصاف تعتبر نماذج لما نعتقد أنه شكل الضوء، مثل أي نموذج جيد يجب أن يكون قادرًا على وصف الشيء الحقيقي وأيضًا كيف يتصرف الشيء الحقيقي وفي هذه الحالة يعمل كلا النموذجين بشكل جيد، فالنموذج الموجة هو الذي سنركز عليه هنا، فإذا فكرنا في الضوء على أنه موجة طاقة متذبذبة.

أن أهمية اتساع الموجة يوضح لنا أن اتساع الموجة عن شدة الضوء أو سطوعه بالنسبة إلى موجات الضوء الأخرى التي لها ذات الطول الموجي، فكل من موجة ضوئية أي كان مصدرها فيعتبر لها نفس

الطول الموجي

لكن بسعات مختلفة.[2]

العوامل الحياتية المؤثرة على شدة الضوء

شدة الضوء في المكان.
طريقة التعرض للضوء.
فترات الضوء ليلاً و نهاراً.
طول ساعات اليوم.
وجود ضوء إضافي.
درجة الحرارة.
الرطوبة.

تؤثر شدة الضوء على كل من وصول الأغذية النباتية وطول الساق ولون الورقة والزهور، ويعتبر بصورة عامة أن النباتات المزروعة تميل للعيش في الإضاءة المنخفضة في حالة أنها ذات أوراق خضراء فاتحة، أما تميل نبات مشابه ينمو في ضوء ساطع جدًا ولكنها تكون نباتات أقصر وأغصانًا أفضل وأوراقه خضراء داكنة أكثر.

يمكن تصنيف النباتات بحسل احتياجاتها من الإضاءة كمثل متطلبات الإضاءة العالية والمتوسطة والمنخفضة، فقد تعتمد شدة الضوء التي يتلقاها النبات الداخلي على مدى قرب مصدر الضوء من النبات، فقد تنخفض شدة الضوء سريعاً مع زيادة المسافة من مصدر الضوء، وقد يؤثر اتجاه النافذة داخل المنزل أو المكتب على شدة ضوء الشمس الطبيعي الذي تتلقاه النباتات، كما أن التعرض للجنوب هو الأشد قوة، فيلتقي التعرض الشرقي والغربي قرابة 60 في المائة من قوة التعرض الجنوبي ، بينما يتلقى التعرض للشمال 20 في المائة من شدة التعرض الجنوبي، فالتعرض الجنوبي هو الأكثر دفئًا، والشرق والغرب أقل دفئًا ، والتعرض الشمالي هو الأبرد على الاطلاق.

طول اليوم أو مدة الضوء الذي تتلقاه الكائنات الحية له بعض الأهمية، ففي النباتات مثلاً كالبوينسيتياس والكالانشوز وزهرة صبار الكريسماس فقط عندما يكون ضوء الشمس 11 ساعة تظهر لأنها تعتبر نباتات قصيرة اليوم، وقد تزهر بعض النباتات فقط عندما تكون الأيام أطول من 11 ساعة (نباتات اليوم الطويل)، بينما لا تتأثر بعض النباتات بطول النهار على الإطلاق (نباتات النهار المحايدة).

يمكن استخدام زيادة الوقت (المدة) التي تتعرض فيها الكائنات للضوء للتعويض عن شدة الإضاءة المنخفضة وطالما أن دورة الحياة لهذا الكائن ليست حساسة لطول النهار، وقد تسمح مدة الضوء المتزايدة للنبات بإنتاج غذاء كافٍ للعيش والنمو، ومع هذا فقد تتطلب النباتات فترة من الظلام لتنمو بشكل سليم ويجب أن تتعرض للضوء لمدة لا ترتفع عن 16 ساعة في اليوم، فالضوء المفرط ضار مثل القليل جدا بالضبط.

يمكن توفير إضاءة إضافية إما بمصابيح ساطعة أو فلورية، فكما تنتج المصابيح المتوهجة قدرًا كبيرًا من الحرارة ولا تستعمل الكهرباء بكفاءة عالية، فإذا كان الضوء الاصطناعي هو المصدر الوحيد للضوء لنمو بعض الكائنات فيجب مراعاة جودة الضوء أو الطول الموجي، وقد تتطلب مثلاُ بعض النباتات في الاغلب ضوءًا أزرق وأحمرًا لعملية التمثيل الضوئي ، ولكن بالنسبة للبعض الاخر، فهناك حاجة أيضًا إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء، تنتج المصابيح المتوهجة في الغالب ضوءًا أحمر وبعض الأشعة تحت الحمراء ، ولكن القليل جدًا من الضوء الأزرق، وقد تختلف

مصابيح الفلورسنت

بحسب كمية الفوسفور المستخدمة من قبل الشركة المصنعة.

قد تساعد درجات الحرارة المنخفضة في فترات الليل بعض الكائنات في العيش بشكل أفضل فعلى سبيل المثال قد يحدث تعافي من فقدان الرطوبة لبعض الكائنات، وتكثيف لون الزهرة وإطالة عمر الزهرة في البناتات، و قد تؤدي درجات الحرارة المنخفضة أو المرتفعة بشكل كبير في حدوث إجهاد النبات ، أو تثبيط النمو ، أو تعزيز المظهر الطبيعي وتلف أوراق الشجر أو سقوطها، كما تعتبر درجات الحرارة الليلية الباردة أكثر تأثير بشكل إيجابي في مراحل نمو النبات من درجات الحرارة المرتفعة، كما أن هناك قاعدة جيدة تتمثل في الحفاظ على درجات حرارة الليل أقل من درجات الحرارة أثناء النهار بمقدار 10 إلى 15 درجة.

يتم التعبير عن رطوبة الغلاف الجوي كنسبة مئوية من الرطوبة في الهواء المحيط بالاماكن، وهذا هاما مثلاً للنباتات في تعديل فقدان الرطوبة ودرجات الحرارة، كما أن هناك عدة طرق لزيادة الرطوبة النسبية عن النباتات، كما يمكن توصيل المرطب بنظام التدفئة أو التهوية في المنزل أو المكتب، وأيضًا ، يمكن وضع صواني من الحصى ذات مستوى الرطوبة الثابت تحت الأواني أو الحاويات، ومع تبخر الرطوبة حول الحصى فقد تزداد الرطوبة النسبية في المناطق المجاورة للنباتات وهذه طريقة أخرى لرفع الرطوبة هي تجميع النباتات والكائنات الحية بالقرب من بعضها البعض.[4]