Hvað er besta ljósið til að komast í gegnum vatn?
Hæfni ljóss til að komast í gegnum vatn er mikilvægur þáttur fyrir fjölbreytta starfsemi, allt frá neðansjávarljósmyndun og vísindarannsóknum til köfun og veiða í atvinnuskyni. Vatn er ekki óvirkur miðill; það hefur samskipti við ljós í gegnum frásog og dreifingu, sem er mismunandi eftir bylgjulengd ljóssins, tærleika vatnsins og umhverfisaðstæður. Þó að enginn einn ljósgjafi virki fullkomlega í öllum vatnsumhverfi, eru ákveðnar tegundir ljóss stöðugt betri en aðrar þegar þær skera í gegnum vatn. Þessi grein kannar vísindin um ljósgengni í vatni, auðkennir áhrifaríkustu ljósgjafana og útskýrir hvernig á að velja rétta ljósið fyrir tiltekið umhverfi.
Til að skilja hvaða ljós kemst í gegnvatn best, það er nauðsynlegt að kanna fyrst hvernig ljós hefur samskipti við vatnssameindir og svifagnir. Þegar ljós fer í vatn ráða tveir aðalferli örlög þess: frásog og dreifing. Frásog á sér stað þegar vatnssameindir eða uppleyst efni-eins og steinefni, þörungar eða lífræn efni-gleypa tilteknar bylgjulengdir ljóss, breyta þeim í hita og draga úr styrk ljóssins. Dreifing á sér stað þegar ljós lendir í svifum, eins og silti, svifi eða seti, sem veldur því að ljósið skoppar í handahófskenndar áttir. Þessi dreifing óskýrar skyggni og takmarkar hversu langt ljósið kemst. Saman gera þessi ferli vatn að mun minna gagnsæjum miðli en loft, sem hefur djúpstæðar afleiðingar fyrir hvaða tegundir ljóss eru áhrifaríkustu.
Bylgjulengd er einn mikilvægasti þátturinn til að ákvarða hversu djúpt ljós kemst í vatn. Rafsegulrófið inniheldur ljós með bylgjulengd frá löngu (rautt, appelsínugult) til stutts (blátt, fjólublátt). Almennt séð komast styttri bylgjulengdir inn í vatn á skilvirkari hátt vegna þess að vatnssameindir gleypa lengri bylgjulengdir auðveldara. Til dæmis er rautt ljós (620–750 nm) næstum alveg frásogast innan fyrstu 10–15 feta af tæru vatni, sem gerir það gagnslaust til að lýsa upp hluti á meira dýpi. Appelsínugult ljós (590–620 nm) gengur aðeins betur en frásogast samt innan 25–30 feta. Gult ljós (570–590 nm) getur náð 35–45 feta dýpi, en það er grænt (495–570 nm) og blátt (450–495 nm) ljós sem sannarlega skara fram úr í gegnum vatn, nær oft hundruðum feta við skýrar aðstæður.
Blá ljós, með stuttri bylgjulengd, er sérstaklega áhrifarík í tæru saltvatnsumhverfi. Í úthafinu, þar sem grugg (ský frá svifreiðum) er lítil, getur blátt ljós komist niður á 300 feta dýpi eða meira. Þetta er ástæðan fyrir því að sjórinn virðist blár í auga manna-dreifir bláu ljósi meira en aðrar bylgjulengdir, sem gerir það að sýnilegasta litnum á yfirborðinu. Fyrir djúp-kafara sem skoða tært sjó, er blátt ljós ómissandi, þar sem lengri bylgjulengdir myndu gleypa þær áður en þær ná verulegu dýpi. Hæfni bláa ljóssins til að lágmarka dreifingu í tæru vatni gerir það tilvalið fyrir athafnir eins og djúpt-hafsljósmyndun, þar sem mikilvægt er að varðveita sýnileika á miklu dýpi.
Grænt ljós, þó það hafi aðeins lengri bylgjulengd en blátt, gengur oft betur en blátt í ferskvatnsumhverfi. Ferskvatn inniheldur venjulega fleiri þörunga, lífrænt rusl og svifryk en opið saltvatn og þessi efni dreifa bláu ljósi árásargjarnari. Grænt ljós er hins vegar í takt við frásogsmynstur margra vatnaplantna og örvera, sem gerir það kleift að fara í gegnum þessar agnir á skilvirkari hátt. Í gruggugu stöðuvatni eða á getur grænt ljós farið 20–30% lengra en blátt ljós, sem gerir það að vali fyrir ferskvatnsveiði, köfun og vatnarannsóknir. Sem dæmi má nefna að ferskvatnsveiðimenn nota græn LED ljós til að laða að svif og beitarfisk, þar sem ljósið heldur sýnileika í gegnum grugg vatnsins og skapar þar með stærri „ljósgildru“ fyrir bráð.
Munurinn á ferskvatni og saltvatni er lykillinn þegar besti ljósið er valið til að komast í gegn. Saltvatn, sérstaklega í opnu hafsvæði, er oft tærara með færri svifreiðum, sem skapar bestu aðstæður fyrir blátt ljós. Í þessu umhverfi lágmarkar stutt bylgjulengd bláa ljóssins dreifingu, gerir því kleift að ferðast lengra og lýsa upp hluti á meira dýpi. Djúpsjávar-köfunarbátar, til dæmis, reiða sig á há-bláum ljósdíóðum til að kanna hafsbotninn, þar sem aðrir litir myndu frásogast löngu áður en þeir ná slíku dýpi.
Ferskvatn er aftur á móti oft ríkt af lífrænum efnum og þörungum, sem dreifa bláu ljósi og draga úr virkni þess. Grænt ljós, með bylgjulengd sem er minna næm fyrir dreifingu þessara agna, verður betri kosturinn. Í á með miklu seti eða stöðuvatni meðan á þörungablóma stendur getur grænt ljós viðhaldið sýnileika þar sem bláu ljósi myndi dreifast í gagnslausan ljóma. Þetta er ástæðan fyrir því að mörg ferskvatns köfunarljós og veiðiljós nota græna ljósdíóða -þau veita betri skarpskyggni í gruggugum aðstæðum sem eru algengar í innsjó.
Grugg, eða styrkur svifreikna í vatni, hefur enn frekar áhrif á hvaða ljós er áhrifaríkast. Í mjög gruggugu vatni-eins og silt-hlaðinni á eftir storm eða strandflóa með miklu afrennsli ríkir-dreifing og jafnvel stutt-bylgjulengd léttir á við að komast langt. Við þessar aðstæður er grænt ljós oft áhrifaríkara en blátt vegna þess að minni líkur eru á að bylgjulengd þess dreifist af stærri ögnum eins og silti eða sandi. Til dæmis, í vatni með grugg yfir 50 nephelometric turbidity units (NTUs), getur grænt ljós haldið sýnileika allt að 5–10 feta, en blátt ljós getur dreifst þar til það er gagnslaust innan 3–5 feta.
Í miðlungs gruggugu vatni (10–50 NTU), eins og í strandósa eða stöðuvatni með miðlungs þörungavöxt, fer valið á milli græns og blátts ljóss eftir því hvers konar agnir eru til staðar. Þörungar, sem innihalda blaðgrænu, gleypa blátt ljós en endurkasta grænu ljósi, sem gerir grænt að betri kostinum í þörungaríku vatni. Aftur á móti getur vatn með miklu magni steinefna (eins og sandi eða leir) dreift grænu ljósi meira, sem gefur bláu smá forskoti. Í mörgum tilfellum er blanda af grænu og bláu ljósi notað til að koma jafnvægi á skarpskyggni og skyggni við þessar blönduðu aðstæður, sem tryggir að ljós geti skorið í gegnum mismunandi gerðir agna.
Handan bylgjulengdarinnar gegnir tegund ljósgjafa mikilvægu hlutverki í skarpskyggni. Ljós-díóða (LED) hafa gjörbylta neðansjávarlýsingu vegna skilvirkni þeirra og getu til að gefa frá sér ákveðnar bylgjulengdir. Ólíkt glóperum eða halógenperum, sem framleiða breitt litróf ljóss (þar á meðal bylgjulengdir sem frásogast fljótt í vatni), er hægt að hanna ljósdíóða þannig að þær gefa aðeins frá sér mest ígengnis bylgjulengdir -venjulega bláar eða grænar. Þessi markvissa framleiðsla tryggir að engin orka sé sóað á bylgjulengdir sem ekki stuðla að sýnileika, sem gerir LED mun áhrifaríkari en hefðbundnar perur til notkunar neðansjávar.
LEDbjóða einnig upp á kosti hvað varðar styrkleika og endingu. Þeir framleiða fleiri lúmen á hvert watt en aðrir ljósgjafar, sem þýðir að þeir geta gefið bjartara ljós með minni orku-mikilvægur eiginleiki fyrir rafhlöðuknúin tæki- eins og köfunarljós. Að auki eru ljósdíóða ónæm fyrir vatnsþrýstingi og titringi, sem gerir þær hentugar fyrir djúp-sjávarkönnun eða hrikalegt ferskvatnsumhverfi. Margar ljósdíóða neðansjávar er einnig hægt að deyfa, sem gerir notendum kleift að stilla birtustig út frá gruggi og dýpt-og draga úr glampa á grunnu vatni og auka styrk við dýpri, dekkri aðstæður.
Hár-afhleðsluljós (HID) eru sjaldgæfari en LED, annar valkostur fyrir sérhæfð forrit. HID ljós framleiða öflugan, einbeittan geisla sem kemst í gegnum vatn á áhrifaríkan hátt, þó þau séu fyrirferðarmeiri og -minni orkusparandi en LED. Þeir eru oft notaðir í atvinnuskyni, svo sem neðansjávarbyggingum eða leitar--og-björgunaraðgerðum, þar sem hámarksbirtustig er sett í forgang fram yfir færanleika. Eins og LED er hægt að sía HID ljós til að gefa frá sér blátt eða grænt ljós, sem eykur skarpskyggni þeirra í sérstöku umhverfi.
Horn ljóssinsgeisla er annað mikilvægt atriði. Mjór, einbeittur geisli lágmarkar dreifingu með því að einbeita ljósinu í ákveðna átt, sem gerir því kleift að ferðast lengra en breiður, dreifður geisli. Til dæmis mun 1.000-lúmen köfunarljós með 10 gráðu geislahorni lýsa hluti lengra en 1.000 lumen ljós með 60 gráðu horn, sem dreifir ljósi yfir víðara svæði en með minni styrkleika í fjarlægð. Mörg neðansjávarljós bjóða upp á stillanleg geislahorn, sem sameinar það besta af báðum heimum fyrir fjölhæfa notkun - þröngt fyrir fjarlægð, breitt til að lýsa upp stór svæði á grunnu vatni.
Hagnýt forrit undirstrika raunverulega-heimsvirkni bláa og græna ljóssins. Í afþreyingarköfun eru bláar ljósdíóður staðallinn fyrir djúpköfun- í hafinu, þar sem hæfni þeirra til að komast í gegnum tært vatn tryggir að kafarar geti siglt og fylgst með lífríki sjávar á 100 feta dýpi eða meira.Græn LED ljós,á hinn bóginn eru þeir ákjósanlegir fyrir ferskvatnsköfun í vötnum eða ám, þar sem þeir skera í gegnum þörunga og set til að sýna steina, fiska og neðansjávarmannvirki.
Veiðar eru enn eitt dæmið um hvernig ljósgengni hefur áhrif á frammistöðu. Veiðimenn nota græn ljós í ferskvatni til að laða að dýrasvif, sem aftur dregur að sér beitarfiska og stærri rándýr. Hæfni græna ljóssins til að komast í gegnum gruggugt vatn tryggir að „ljósagildran“ teygir sig nógu langt til að búa til fóðursvæði. Í saltvatni eru blá ljós oft notuð til að laða að smokkfiska og uppsjávarfiska sem eru viðkvæmir fyrir stuttum bylgjulengdum sem komast í úthafið.
Vísindarannsóknir byggja einnig á tilteknum ljósbylgjulengdum. Sjávarlíffræðingar sem rannsaka-djúpsjávarlífverur nota bláar ljósdíóður til að lýsa upp viðfangsefni sín án þess að trufla þá, þar sem margar-djúpsjávarverur hafa þróast til að greina blátt ljós. Limnologists (vísindamenn sem rannsaka ferskvatnsvistkerfi) notagrænt ljósað fylgjast með plöntulífi og hegðun fiska í vötnum, þar sem grænar bylgjulengdir komast betur inn í lífrænt-ríkt vatnið.
Það er mikilvægt að hafa í huga að ekkert ljós getur sigrast á miklum gruggum. Í vatni sem er svo gruggugt að skyggni er takmarkað við nokkra tommu-eins og aurskriða-á áhrifum- munu jafnvel bestu grænu eða bláu ljósdíurnar eiga erfitt með að komast í gegn. Í þessum tilfellum er nálægð við markið mikilvægara en gerð ljóssins; að staðsetja ljósið nálægt áhugaverðum hlut (td kafari sem heldur ljós nálægt steini) er eina leiðin til að ná sýnileika.
Umhverfisþættir eins og dýpt og tími dags hafa einnig samskipti við ljósgengni. Á miklu dýpi (200+ fet) frásogast jafnvel blátt ljós smám saman og þarfnast mjög- LED ljósa eða HID ljósa til að viðhalda sýnileika. Á daginn bætir sólarljós við gerviljós, með bláum og grænum bylgjulengdum frá sólinni sem eykur virkni neðansjávarljósa. Á nóttunni verður gerviljós að virka eitt og sér og eykur þörfina fyrir einbeittar, há-bláar eða grænar ljósgjafa.
Að lokum,besta ljósiðað komast inn í vatn er háð umhverfinu: blátt ljós skarar fram úr í tæru saltvatni, þar sem stutt bylgjulengd þess lágmarkar frásog og dreifingu; grænt ljós er betra í ferskvatni eða gruggugum aðstæðum, þar sem það þolir dreifingu frá þörungum og seti. LED, með getu sína til að gefa frá sér einbeittar bylgjulengdir og mikla skilvirkni, eru áhrifaríkustu ljósgjafarnir til notkunar neðansjávar, sem standa sig betur en hefðbundnar perur bæði hvað varðar skarpskyggni og endingu. Með því að passa bylgjulengd ljóssins við vatnsgerð og grugg geta notendur hámarkað sýnileika fyrir köfun, veiði, rannsóknir eða aðra neðansjávarstarfsemi.
https://www.benweilight.com/lighting-rör-pera/neðansjávar-veiði-ljós-15000-lumens-green.html
