प्रकाश की तीव्रता मापना
दाना पहेली तक
यदि मैं रीफ एक्वेरियम के शौकीनों से ये प्रश्न पूछूं, तो उनके उत्तर संभवतः इस प्रकार होंगे:
प्रश्न: आपके टैंक में पानी का विशिष्ट गुरुत्व क्या है?
ए: एक्सएनएनएक्स
प्रश्न: आपकी कैल्शियम सांद्रता क्या है?
ए: 400 मिलीग्राम प्रति लीटर (या प्रति मिलियन भाग)
प्रश्न: आपके टैंक में उच्चतम प्रकाश स्तर क्या है?
उत्तर: मुझे संभवतः उत्तर नहीं मिलेगा।
क्यों? यह संभवतः कई चीज़ों के कारण है:
1. प्रकाश व्यवस्था एक जटिल मुद्दा हो सकता है, और इसका कोई सार्वभौमिक सही उत्तर नहीं है।
2. प्रकाश की तीव्रता मापने के लिए मीटर की आवश्यकता होती है, और वे कभी-कभी महंगे होते हैं।
3. प्रकाश की तीव्रता मापना बहुत रोमांचक नहीं है!
मैं इस और भविष्य के लेखों में प्रकाश व्यवस्था के मुद्दे को 'जटिल' बनाने का प्रयास करूँगा।
जहाँ तक एक मीटर के खर्च की बात है, एक फिश क्लब सदस्यों के संसाधनों को एकत्रित कर सकता है और एक मीटर खरीद सकता है।
हल्के माप को रोमांचक बनाने के बारे में हम बहुत कुछ नहीं कर सकते - लेकिन वे कैल्शियम या क्षारीयता परीक्षणों से अधिक उबाऊ नहीं हैं।
कई प्रकाश स्रोत (जैसे फ्लोरोसेंट, मेटल हैलाइड और पारा वाष्प लैंप) कुछ महीनों की अवधि में तीव्रता खो सकते हैं।
उनके आउटपुट की निगरानी करना महत्वपूर्ण है और इसका उपयोग समय-समय पर लैंप बदलने के लिए किया जा सकता है।)
आम तौर पर, प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) अपने जीवन काल (सर्वोत्तम परिस्थितियों में वर्षों) में बहुत अधिक तीव्रता नहीं खोते हैं।
इस किस्त में, हम एक मछलीघर में प्रकाश को मापने के विभिन्न तरीकों और प्रत्येक के फायदे और नुकसान की जांच करेंगे।
इन उपकरणों को लक्स मीटर और क्वांटम (या PAR) मीटर कहा जाता है।
चित्र 1. लेखक की प्रयोगशाला में प्रकाश मापने के कुछ उपकरण।
लक्स मीटर
प्रो: अपेक्षाकृत सस्ता।
विपक्ष: सेंसर हरे प्रकाश के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है, और प्रकाश को 'देखता' है जो कि महत्वपूर्ण है
प्रकाश संश्लेषण ख़राब होना (जैसे बैंगनी/नीला और लाल प्रकाश)।
लक्स मीटर एक मछलीघर में प्रकाश को मापने का सबसे कम खर्चीला तरीका हो सकता है, लेकिन सेंसर हरी रोशनी के लिए सबसे अच्छी प्रतिक्रिया देता है (इसकी प्रतिक्रिया फोटोमेट्रिक है और उन प्रकाश तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है जो मानव आंख सबसे अच्छी तरह से समझती है लेकिन प्रकाश संश्लेषण को बढ़ावा देने में सबसे कम प्रभाव डालती है।) ए लक्स मीटर का सेंसर वाटरप्रूफ होना चाहिए, और अधिमानतः कोसाइन सही होना चाहिए (जिसका अर्थ है कि प्रकाश स्रोत के संबंध में सेंसर के कोण से माप बहुत अधिक प्रभावित नहीं होता है) और कम से कम 100,000 लक्स (पूर्ण शक्ति की तीव्रता) तक पढ़ने की क्षमता होनी चाहिए सूरज की रोशनी।) लक्स मीटर से प्रकाश को मापना बिल्कुल भी माप न करने से बेहतर है। यदि रूपांतरण कारक ज्ञात हों तो लक्स का प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण (हमारा अगला विषय) में रूपांतरण संभव है।
क्वांटम या PAR मीटर
प्रो: सहकर्मी-समीक्षित वैज्ञानिक पत्रिकाओं में और गंभीर शौकीनों द्वारा उपयोग किया जाता है, जिससे तुलना करना आसान हो जाता है।
अधिकांश सेंसर कोसाइन-करेक्टेड, वाटरप्रूफ होते हैं और पानी में डूबे रहने पर सटीक परिणाम देने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।
कुछ को एलईडी लाइट्स के प्रति अच्छी प्रतिक्रिया मिली है।
कांग्रेस: लक्स मीटर से भी अधिक महंगा.
क्वांटम मीटर का उपयोग ज्यादातर शोधकर्ताओं और पेशेवर एक्वारिस्टों द्वारा 1990 के दशक के अंत तक किया जाता था, जब लगभग 200 अमेरिकी डॉलर की लागत वाला एक मीटर पेश किया गया था। तब से, PAR माप (जिसे प्रकाश संश्लेषक फोटॉन फ्लक्स घनत्व के लिए PPFD कहा जाता है) एक मछलीघर में प्रकाश की तीव्रता की रिपोर्ट करने के लिए मानक बन गया है। चूंकि प्रकाश संश्लेषण में फोटॉन का ऊर्जा स्तर महत्वपूर्ण नहीं है (क्लोरोफिल जैसे फोटोपिगमेंट द्वारा अवशोषित होने के बाद एक नीला फोटॉन प्रकाश संश्लेषण के साथ-साथ लाल फोटॉन को भी बढ़ावा देता है) क्वांटम मीटर लगभग 400 नैनोमीटर से 700 की बैंडविड्थ में फोटॉन की संख्या की रिपोर्ट करता है नैनोमीटर (एक नैनोमीटर एक मीटर का एक अरबवां हिस्सा होता है) उनके ऊर्जा स्तर की परवाह किए बिना।
पीपीएफडी को माइक्रोमोल प्रति वर्ग मीटर प्रति सेकंड या µmol·m²·sec की इकाइयों में रिपोर्ट किया जाता है। एक क्वांटम मीटर को प्रकाश की तीव्रता कम से कम 2,000 µmol·m²·sec (जो कि पूर्ण-शक्ति सूर्य के प्रकाश की तीव्रता के बारे में है) रिपोर्ट करनी चाहिए।
प्रकाश की तीव्रता को मापने के अन्य तरीके हैं, जैसे रेडियोमीटर (जो वाट या माइक्रो-वाट की रेडियोमेट्रिक इकाइयों में रिपोर्ट करता है।)
मूंगों से संबंधित बहुत कम वैज्ञानिक दस्तावेज़ हैं जो रेडियोमेट्रिक इकाइयों का उपयोग करते हैं, और शौक़ीन साहित्य में कोई नहीं है, इसलिए हम इस पद्धति की उपेक्षा कर सकते हैं।
अब जब हम प्रकाश को मापने के तरीकों के बारे में जानते हैं, तो हम अगली बार एक वास्तविक चट्टान पर प्रकाश की तीव्रता को देखेंगे।
कोई पूछ सकता है - "प्रकाश को मापने की जहमत क्यों उठाई जाए, क्योंकि मूंगे अपने द्वारा प्राप्त सभी प्रकाश का उपयोग कर सकते हैं!
मैं कम ज्वार के समय हवा और तीव्र प्रकाश के संपर्क में आए मूंगों की तस्वीरें देखता हूं और वे ठीक काम कर रहे हैं!” हम अगली किस्त में जांच करेंगे कि यह गलत क्यों है।
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