Το PAR σημαίνει φωτοσυνθετική ενεργός ακτινοβολία. Στην ουσία, πρόκειται για τα μήκη κύματος του φωτός που χρησιμοποιούν τα φυτά σας στη φωτοσύνθεση. Το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για τη σωστή ανάπτυξη του φυτού. Είναι σύνηθες να μετράτε την PAR σε βατ ανά τετραγωνικό μέτρο (W/m2) για να δείτε πόσο υπάρχει σε όλη την καλλιέργητική επιφάνεια σας. Ωστόσο, οι χημικές αντιδράσεις της φωτοσύνθεσης εξαρτώνται περισσότερο από τον αριθμό των φωτονίων παρά από την ενέργεια που περιέχεται στα φωτόνια. Ως εκ τούτου, οι Γεωπόνοι συχνά ποσοτικοποιούν την PAR χρησιμοποιώντας τον αριθμό των φωτονίων στην περιοχή 400-700 nm που δέχεται μια επιφάνεια για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, την PPFD.
Για να προσδιορίσουμε την PPFD θα πρέπει πρώτα να υπολογίσουμε την PPF. Η ραδιομετρική μονάδα ισχύος του φωτός σε αυτή τη περίπτωση είναι τα μmoles / sec ή αλλιώς μmol * sec-1 (ή μEinsteins, uE) αντί του lumen (φωτομετρική) ή Watt.
Αυτή η μονάδα εκφράζει τον αριθμό φωτονίων (quanta) ανά δευτερόλεπτο. Άρα όταν αναφερόμαστε σε ροή φωτονίων (PPF) εννοούμε ισχύ φωτός Φ (η οποία μετράται σε Watt)
Προσοχή: δεν αναφερόμαστε στην ηλεκτρική ισχύ λυχνίας, αλλά στη ισχύ του εκπεμπόμενου φωτός από αυτή).
Ενέργεια (Joule) = Ισχύς (Watt) x χρόνος (sec) => Ισχύς = Ενέργεια / χρόνος => 1 Watt= 1 Joule / sec.
Για το φως ως κύμα ισχύει: λ = c/ν
Όπου:
-λ = wavelenght -μήκος κύματος ακτινοβολίας
-ν = frequency-συχνότητα
-c = speed of light -ταχύτητα του φωτός= 299,792,458 meters per second ….
Περίπου 3.0 × 108 meters/second.
Για την ενέργεια του φωτός ισχύει: E = hν = hc/λ
Energy = Plank’s constant × Frequency
Όπου h = Plank’s constant = 6.626 × 10-34 joules per second
Παράδειγμα
Ποια είναι η ενέργεια ενός μπλε φωτονίου στα 500 nm ?
E = 6.626 × 10-34 J/sec × 3.0 × 108 m/sec / (500 × 10-9)m
E = 0.039756 × 10-17 J
Πόσα φωτόνια περιέχονται σε 1 Joule κυανού φωτός στα 500 nm ?
E = Energy/photon, άρα για 1 J ενέργειας, χρειαζόμαστε N φωτόνια.
N × E = 1 joule, δλδ N = 1/E
N = λ/hc = 25.15 × 1017 photons.
1 Joule ενέργειας φωτός στα 500 nm είναι τα 25.15 × 1017 φωτόνια.
1 Watt (J/sec) ισχύος ,στα 500 nm, είναι η ροή 25.15 × 1017 φωτονίων/δευτερόλεπτο.
Επειδή ο αριθμός είναι τεράστιος τον μετατρέπουμε σε moles.
1 mole = Avogadro’s number = 6.02 × 1023 .
Άρα 25.15 × 1017 photons= .000004177 moles.
1 mole= 1 x 106 μmole ( 1μmole =10-6 moles).
Δηλαδή 1 Watt κυανού φωτός έχει ροή 4.177 μmol / sec φωτοσυνθετικών φωτονίων.