Energie in licht
- Alexander Boedijn
Licht is elektromagnetische straling dat zich met een bepaalde golflengte door de ruimte beweegt. Er is energie gekoppeld aan de straling, gebundeld in deeltjes die we fotonen noemen. De hoeveelheid energie in een foton is afhankelijk van de golflengte (tabel).
Assimilatielampen produceren voornamelijk licht in de golflengtes 400 tot 700 nanometer (PAR licht). Daarbij komt ook warmte vrij. De efficiëntie waarmee een lamp elektriciteit omzet in licht is onder andere gerelateerd aan de kleur(en) van het licht die de lamp afgeeft. De lampen hebben een effect op de energiebalans van een kas en temperatuur van de kaslucht en het gewas. De fotosynthese van planten is niet gerelateerd aan de energie-inhoud van de straling maar aan het aantal fotonen dat door de plant wordt geabsorbeerd door chlorofyl. Daarom wordt voor het gedeelte van het licht dat door de planten gebruikt wordt voor de fotosynthese (PAR licht, 400-700 nm) de eenheid µmol fotonen m-2 s-1 gebruikt.
Energie inhoud van licht in de golflengte range 400 tot 725 nm.
Golflengte (nm) | Energie (MJ.mol⁻¹) | Kleur |
|---|---|---|
400 | 0.2993 | Violet |
425 | 0.2817 | |
450 | 0.2660 | |
475 | 0.2520 | Blauw |
500 | 0.2394 |
|
525 | 0.2280 | Groen |
550 | 0.2177 |
|
575 | 0.2082 | Geel |
600 | 0.1995 |
|
625 | 0.1915 | Oranje-rood |
650 | 0.1842 |
|
675 | 0.1773 | Rood |
700 | 0.1710 |
|
725 | 0.1651 | Verrood |
De energie-inhoud van een foton verschilt per golflengte. De energie-inhoud van een 400 nm-foton (blauw) is bijvoorbeeld 1,75 maal hoger dan die van een 700 nm-foton (rood). De energie-inhoud is te berekenen met de volgende formule:
E = h * c / λ
E energie foton in J
h constante van Planck (h=6,626.10-34 Js)
c lichtsnelheid (c = 3,00.108 m.s-1)
λ golflengte in m
Om de energie-inhoud van licht per mol deeltjes (MJ.mol⁻¹) om te rekenen naar energie per oppervlakte (W.m¯²) moet bekend zijn hoeveel deeltjes (mol), van welke golflengte er per vierkante meter per seconde op het oppervlak valt. Bij een intensiteit van bijvoorbeeld 1000 μmol.m⁻².s⁻¹ is de energie per vierkante meter voor licht van 400 nm 299.3 W.m⁻².
