是一種不同波長的連續光譜。分為可見光與不可見光2部分。可見光的波長為400～760nm，散射後分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7色，集中起來則為白光。不可見光，又分為2種：位於紅光之外區的叫紅外線，波長大於760nm，最長達5 300nm;位於紫光之外區的叫紫外線，波長290～400nm。太陽光具有明顯生物效應，植物在太陽光作用下可發生合成作用，動物皮膚在太陽光作用下維生素D發生轉換作用;紅外線具有巨大的熱效應，紫外線有明顯殺菌作用等。
基本介紹
- 中文名：太陽光譜
- 外文名：The solar spectrum
- 來源：太陽輻射
- 描述：按波長大小排列的圖案
- 屬性：G2V光譜型
- 有效溫度：5770 K
簡介,顏色,功率分布,研究意義,光譜在大氣污染檢測中的套用,太陽光譜對植物生長的影響,
簡介
太陽光的極為寬闊的連續譜以及數以萬計的吸收線和發射線，是一個極為豐富的太陽信息寶藏。太陽光譜屬於G2V光譜型，有效溫度為5770 K。太陽電磁輻射中99．9%的能量集中在紅外區、可見光區和紫外區。
太陽輻射主要集中在可見光部分（0.4～0.76μm），波長大於可見光的紅外線（>0.76μm）和小於可見光的紫外線（<0.4μm）的部分少。在全部輻射能中，波長在0.15～4μm之間的占99%以上，且主要分布在可見光區和紅、紫外區，可見光區占太陽輻射總能量的約50%，紅外區占約43%，紫外區的太陽輻射能很少，只占總量的約7%。
顏色
太陽平日所放出來的光譜主要來自太陽表面絕對溫度約六千度的黑體輻射(Black Body Radiation)光譜可見光的波長範圍在770～390納米之間，看不見的波段從770~11590納米。波長不同的電磁波，引起人眼的顏色感覺不同。770～622nm，感覺為紅色；622～597nm，橙色；597～577nm，黃色；577～492nm，綠色；492～455nm，藍靛色；455～390nm，紫色。
功率分布
太陽是能量最強、天然穩定的自然輻射源，其中心溫度為1.5*10^7K，壓強約為10^16Pa。內部發生由氫轉換成氦的聚核反應。
太陽聚核反應釋放出巨大能量，其總輻射功率為3.8*10^26W，其中被地球接收的部分約為1.7*10^17W。太陽的輻射能量用太陽常數表示，太陽常數是在平均日地距離上、在地球大氣層外測得的太陽輻射照度值。從1900年有測試數據以來，其測量值幾乎一直為1350W/㎡。對大氣的吸收和散射進行修正後的地球表面值約為這個值的2/3。
通常假定太陽的輻射溫度為5900K，則其輻射溫度隨波長的增加而降低。根據黑體輻射理論，當物體溫度升高時，發出的輻射能量增加，峰值波長向短波方向移動。
太陽輻射的波長範圍覆蓋了從X射線到無線電波的整個電磁波普。在大氣層外，太陽和5900K黑體的光譜分布曲線相近。受大氣中各種氣體成分吸收的影響，太陽光在穿過大氣層到達地球表面時某些光譜區域的輻射能量受到較大的衰減而在光譜分布曲線上產生一些凹陷。
研究意義
利用太陽光譜，可以探測太陽大氣的化學成分、溫度、壓力、運動、結構模型以及形形色色活動現象的產生機制與演變規律，可以認證輻射譜線和確認各種元素的豐度。利用太陽光譜在磁場中的塞曼效應，可以研究太陽的磁場。
太陽光譜的總體變化很小，但有的譜線具有較大的變化。在太陽發生爆發時，太陽極紫外和軟X射線都會出現很大的變化。利用這些波段的光譜變化特徵可以研究太陽的多種活動現象。因此，提高對太陽光譜的空間解析度和拓展觀測波段，可以大大增強對太陽和太陽活動的認識。現在已探測到了完整的，稱之為第二太陽光譜的偏振輻射譜。利用第二太陽光譜，又可以進一步開展多項太陽物理研究，也可能成為探測太陽微弱磁場和湍流磁場的有效方法。
光譜在大氣污染檢測中的套用
目前檢測大氣污染氣體主要採用人工光源差分吸收光譜法，通過測量人工光源穿越大氣層後的光譜來反演大氣污染狀況，然而，太陽光源差分吸收光譜法的優越性日漸突顯，成為大氣污染氣體檢測的研究熱點。陰霾天氣條件下測得的光譜表現為長波部分強度有所增加。鑒於成像光譜儀的波長解析度高達0.06nm，基於太陽輻射光譜還可以利用光譜分析技術鑑別出大氣中氣體成份的含量。
二氧化氮分子在430nm-450nm波段內有明顯吸收，倘若二氧化氮濃度不同，將導致太陽輻射光譜發生變化。
太陽光譜對植物生長的影響
科學試驗證明，不同波長的光對植物生長有不同的影響。可見光中的藍紫光與青光對植物生長及幼芽的形成有很大作用，這類光能一直植物的伸長而使其形成矮而粗的形態；同時藍紫光也是支配細胞分化最重要的光線；藍紫光還能影響植物的向光性。紫外線是使植物體內某些生長激素的形成受到抑制，從而也就抑制了莖的伸長；紫外線也能引起向光性的敏感，並和可見光中的藍、紫和青光一樣，促進花青素的形成。可見光中的紅光和不可見光中的紅外線，都能促進種子或者孢子的萌發和莖的伸長。紅光還可以促進二氧化碳的分解和葉綠素的形成。
光譜對植物的光合作用的影響對植物影響較甚的光線，主要是三大類。紫外線、可見光和紅外線。下面我們就來具體分析下這三大類光線。
第1波段的輻射光:是含有大量能量的紫外線，但部份的紫外線都被臭氧層所吸收。所以我們較關心的是與農膜有密切相關的部份：紫外線-b（波長280—320nm）及紫外線-a（波長320—380nm），這二種波段的紫外線有其不同的作用如：對植物的花產生著色的作用.
第2波段的輻射光:是可見光（波長400—700nm），相當於藍光、綠光、黃光及紅光，又稱為PAR，即光合作用活躍區。是植物用來進行光合作用的最重要可見光部份。藍光與紅光是在PAR光譜帶中最重要的部份，因為植物中的核黃素能有效的吸收此一部份的光線，而 綠光則不容易被吸收。第3波段的輻射光:是紅外線，又可分為近紅外線和遠紅外線。近紅外線（波長780—3,000nm）的光基本上對植物是沒有用的，它只會產生熱能。遠紅外線（波長3000—50,000nm），這一部份的輻射線並不是直接從太陽光而來的。它是一種帶有熱能分子所產生的輻射線，一到晚上就很容易散失掉.。
植物對於紅光光譜最為敏感，對綠光較不敏感，並且對光譜最大的敏感地區為400~700nm。此區段光譜通常稱為光合作用有效能量區域。陽光的能量約有45%位於此段光譜。因此如果以人工光源以補充光量，光源的光譜分布也應該接近於此範圍。
光源射出的光子能量因波長而不同。例如波長400nm（藍光）的能量為700nm（紅光）能量的1.75倍。但是對於光合作用而言，兩者波長的作用結果則是相同。藍色光譜中多餘不能作為光合作用的能量則轉變為熱量。換言之，植物光合作用速率是由400~700nm中植物所能吸收的光子數目決定，而與各光譜所送出的光子數目並不相關。但是一般人的通識都認為光顏色影響了光合作用速率。植物對所有光譜而言，其敏感性有所不同。此原因來自葉片內色素（pigments）的特殊吸收性。其中以葉綠素最為人所知曉。但是葉綠素並非對光合作用唯一有用的色素。其它色素也參與光合作用，因此光合作用效率無法僅有考慮葉綠素的吸收光譜。
光合作用路徑的相異也與顏色不相關。光能量由葉片中的葉綠素與胡蘿蔔素所吸收。能量藉由兩種光合系統以固定水分與二氧化碳轉變成為葡萄糖與氧氣。此過程利用所有可見光的光譜，因此各種顏色的光源對於光合作用的影響幾乎沒有不同。
有些研究人員認為在橘紅光部份有最大的光合作用能力。但是此並不表示植物應該栽培於此種單色光源。對植物的形態發展與葉片顏色而言，植物應該接收各種平衡的光源。
此外，光的不同波長對於植物的光合作用產物也有影響，如紅光有利於碳水化合物的合成，藍光有利於蛋白質和有機酸的合成。因此，在農業生產上通過影響光質而控制光合作用的產物，可以改善農作物的品質。高山或者高原地區的植物，一半都具有莖桿矮短、葉面積縮小、毛茸發達、葉綠素增加、莖葉有花青素存在，花朵有顏色等特徵，這是因為在高
山上溫度低、再加上紫外線較多的緣故。
