Sugárzó energia, földi flóra
Amikor a hidrogén héliumgá alakul a nap hőérzékeny "kemencéjében", az energiát különféle sugárzás formájában szabadítják fel. Ezek a különböző típusú sugárzások, amelyek folyamatos energiaspektrumot képeznek, különböznek a hullámhosszakban. Kényelmes kifejezni a hullámhosszokat nanométerben (egy nanometer egy milliárdod méter). A spektrum látható része 400 és 700 nm közötti hullámhosszakat tartalmaz. (Egyes emberek, a küszöb érzékenységét a része a rövid és hosszú hullámok eltolódott valamelyest, de mint egy közepes megadott határok könnyen lehet venni.) Az alsó határ (400 nm), amely megfelel a kék-ibolya véglet, és a felső (700 nm) - a piros vége; a spektrum egyéni színei a következő sorrendben vannak elrendezve: ibolya, kék, zöld, sárga, narancssárga, piros. Növények érzékelik fény szinte pontosan ugyanaz, hullámhossz-tartományban, mint az emberi szem, kivéve, ha feltételezzük, néhány csoportot a baktériumok képesek hasznosítani infravörös sugarak, amelyek a szem számára láthatatlan.
A század elején a német fizikus Max Planck találta, hogy a sugárzó energia formájában létezik az egyes „darab” vagy kvantum (foton nem), és hogy az energia a foton arányos a sugárzási frekvencia. Más szavakkal:
Mivel a sugárzás minden típusának szaporítási sebessége azonos (3-10 cm / s), és a sugárzási frekvencia hullámhosszúsága megegyezik a fénysebességgel, a sugárzási frekvencia meghatározható a hullámhosszról és fordítva. Nyilvánvaló, hogy minél hosszabb a hullámhossz, annál alacsonyabb a frekvencia és annál kisebb a kvantumenergia. Így az ultraibolya sugárzás kvantumának több energiája van, mint a kék fény mennyisége, és ez utóbbi viszont több energiát hordoz, mint a vörös fény kvantuma.
Ha egy molekula ütközik egy molekulával, akkor a sugárzó energia mennyisége felszívja ezt a molekulát. Ennek eredményeként, energiaelnyelő molekula belép a „gerjesztett állapot”, és ebben az állapotban is képesek lépni reakció, amelyre ez a molekula gyakorlatilag lehetetlen volt, amikor egy alacsonyabb energia szinten. Egy adott kémiai reakció kiváltásához a kvantumnak az adott reakciót jellemző bizonyos kritikus értéket meghaladó energiája kell lennie. A röntgensugár és a rövid hullámú ultraibolya sugárzás kvantuma például kopogtathat az atomokból, atomokat ionokká alakítva. A spektrum látható tartományának kvantuma kevesebb energiát hordoz, és nem képes ionizációt okozni; Ha azonban a kloroplaszt enzimek felszívódnak, a CO 2 -et glükózgá alakíthatja. Az infravörös (termikus) tartomány kvantuma nem okozhat ilyen reakciókat, de más molekuláris átrendezéseket is okozhat, amelyek kevesebb energiát igényelnek.