1

2 – Světlo – hnací síla FS

Petr Ilík

KBF a CRH, PřF UP

Fotosynteticky aktivní záření

- PAR („photosynthetically active radiation“) – definitoricky: záření v rozsahu 400 –700 nm (organismy s chl a(b))

- viditelné světlo – 380 – 760 nm - spektrální podobnost ale nutno používat PAR

- měření PAR – ozářenost (µmol fotonů m-2 s-1, W m-2), integrální radiometry (LI-COR, USA), spektroradiometry

2

Měření ozářenosti - PAR

- Pro převod mezi ozářeností PAR (kvant. jednotky: µmol fotonů m-2 s-1) a (radiometrické jednotky: W m-2) je nutná znalost spektra záření !!!

- Radiometrická ozářenost (PAR):

• Kvantová ozářenost (PAR):

Radiometrické vs. fotometrické veličiny (fotometrické zohledňují spektrální citlivost oka)

Φ

=∫

2

700

400

)(

)(m

W

S

d

PARE

e

e

λλ

Φ

=

Φ

=∫∫

smS

d

hcS

dh

PARE

e

e

e2

700

400

700

400 fotonupocet )(

1

)(

)(

λλλλνλ

Zářivý tok ΦΦΦΦe [W] Světelný tok ΦΦΦΦ [lm]

Zářivost We [W sr-1] Svítivost W [cd = lm sr-1]

Ozářenost Ee [W m-2] Osvětlení E [lx=lm m-2]

lm 6831W (maximum); 1)( :nm 555λ, 683k ,)()(0

===

=Φ=Φ ∫∞

λλλλ vW

lmdvk e

Fotosynteticky aktivní záření - konverze

3

Jablonského schéma en. hladin chlorofylu

S0

S1

S2

T2

T1

ener

gie

kA1 kA2

kFL

kVK2

kVK1

kVK3

kVK4kFO

kAT

k1

k2

Elektronové energetické hladiny:

S0 – základní (singletní) stav

(VŠECHNY MOLEKULY KROMĚ O2)

S1 (2) – excitovaný (singletní) stav

T1(2) - excitovaný (tripletní) stav

Rychlostní konstanty pro chla v

org. rozpoštědle:

k1 (2) – přenos excitace (energie) z (na) jiné molekuly ~ 0 [s-1]

kA1(2, T) – absorpce fotonu ~1015 [s-1]

kF – fluorescence ~107 – 108 [s-1]

kVK1 – vnitřní konverze ~1013 [s-1]

kVK2 – vnitřní konverze ~103 [s-1]

kFO – fosforescence ~100 [s-1]

kS-T – intersystémová konv. ~108 [s-1]

kS-T

chl a v rozp. : ~ 50% pravd. přechodu do T stavu

chl a in vivo (v proteinu) – pravd. min. (k2>>kF, kS-T)

Efektivita červených a modrých fotonů pro FS je stejná.

!

Přísun energie do reakčního centra - 1

4

Přísun energie do reakčního centra - 2