Beth yw'r golau gorau i dreiddio i ddŵr?
Mae gallu golau i dreiddio i ddŵr yn ffactor hollbwysig ar gyfer ystod eang o weithgareddau, o ffotograffiaeth tanddwr ac ymchwil wyddonol i blymio a physgota masnachol. Nid yw dŵr yn gyfrwng goddefol; mae'n rhyngweithio â golau trwy amsugno a gwasgaru, sy'n amrywio yn seiliedig ar donfedd y golau, eglurder dŵr, ac amodau amgylcheddol. Er nad oes unrhyw ffynhonnell golau unigol yn gweithio'n berffaith ym mhob lleoliad dyfrol, mae rhai mathau o olau yn gyson yn perfformio'n well na rhai eraill wrth dorri trwy ddŵr. Mae'r erthygl hon yn archwilio gwyddoniaeth treiddiad golau mewn dŵr, yn nodi'r ffynonellau golau mwyaf effeithiol, ac yn esbonio sut i ddewis y golau cywir ar gyfer amgylcheddau penodol.
Deall pa olau sy'n treiddiodŵr orau, mae'n hanfodol archwilio'n gyntaf sut mae golau yn rhyngweithio â moleciwlau dŵr a gronynnau crog. Pan fydd golau'n mynd i mewn i ddŵr, mae dwy broses sylfaenol yn pennu ei dynged: amsugno a gwasgaru. Mae amsugniad yn digwydd pan fydd moleciwlau dŵr neu sylweddau toddedig-fel mwynau, algâu, neu ddeunydd organig-yn amsugno tonfeddi golau penodol, gan eu trosi’n wres a lleihau dwyster y golau. Mae gwasgariad yn digwydd pan fydd golau yn taro gronynnau crog, fel silt, plancton, neu waddod, gan achosi i'r golau bownsio i gyfeiriadau ar hap. Mae'r gwasgariad hwn yn cymylu gwelededd ac yn cyfyngu ar ba mor bell y gall y golau deithio. Gyda'i gilydd, mae'r prosesau hyn yn gwneud dŵr yn gyfrwng llawer llai tryloyw nag aer, gyda goblygiadau dwys ar gyfer pa fathau o olau sydd fwyaf effeithiol.
Tonfedd yw'r ffactor unigol pwysicaf wrth benderfynu pa mor ddwfn y mae golau yn treiddio i ddŵr. Mae'r sbectrwm electromagnetig yn cynnwys golau gyda thonfeddi yn amrywio o hir (coch, oren) i fyr (glas, fioled). Yn gyffredinol, mae tonfeddi byrrach yn treiddio dŵr yn fwy effeithiol oherwydd bod moleciwlau dŵr yn amsugno tonfeddi hirach yn haws. Er enghraifft, mae golau coch (620-750 nm) bron yn cael ei amsugno'n llwyr o fewn y 10-15 troedfedd cyntaf o ddŵr clir, gan ei wneud yn ddiwerth ar gyfer goleuo gwrthrychau ar ddyfnderoedd mwy. Mae golau oren (590-620 nm) ychydig yn well ond mae'n dal i gael ei amsugno o fewn 25-30 troedfedd. Gall golau melyn (570-590 nm) gyrraedd dyfnder o 35-45 troedfedd, ond golau gwyrdd (495-570 nm) a glas (450-495 nm) sy'n wirioneddol ragori mewn dŵr treiddiol, yn aml yn cyrraedd cannoedd o droedfeddi mewn amodau clir.
Golau glas, gyda'i donfedd fer, yn arbennig o effeithiol mewn amgylcheddau dŵr halen clir. Yn y cefnfor agored, lle mae cymylogrwydd (cymylogrwydd gronynnau crog) yn isel, gall golau glas dreiddio i ddyfnder o 300 troedfedd neu fwy. Dyma pam mae'r cefnfor yn ymddangos yn las i'r llygad dynol-mae dŵr yn gwasgaru golau glas yn fwy na thonfeddi eraill, gan ei wneud y lliw mwyaf gweladwy ar yr wyneb. Ar gyfer deifwyr môr dwfn sy'n archwilio dyfroedd cefnfor clir, mae golau glas yn anhepgor, gan y byddai tonfeddi hirach yn cael eu hamsugno cyn cyrraedd dyfnder sylweddol. Mae gallu golau glas i leihau gwasgariad mewn dŵr clir yn ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer gweithgareddau fel ffotograffiaeth cefnfor dwfn, lle mae cadw gwelededd ar ddyfnderoedd mawr yn hanfodol.
Mae golau gwyrdd, tra bod ganddo donfedd ychydig yn hirach na glas, yn aml yn perfformio'n well na glas mewn amgylcheddau dŵr croyw. Mae dŵr croyw fel arfer yn cynnwys mwy o algâu, malurion organig, a gronynnau crog na dŵr halen agored, ac mae'r sylweddau hyn yn gwasgaru golau glas yn fwy ymosodol. Fodd bynnag, mae golau gwyrdd yn cyd-fynd â phatrymau amsugno llawer o blanhigion dyfrol a micro-organebau, gan ganiatáu iddo basio trwy'r gronynnau hyn yn fwy effeithiol. Mewn llyn neu afon aneglur, gall golau gwyrdd dreiddio 20-30% ymhellach na golau glas, sy'n golygu mai hwn yw'r dewis a ffefrir ar gyfer pysgota dŵr croyw, deifio mewndirol, ac ymchwil llynnoedd. Er enghraifft, mae pysgotwyr dŵr croyw yn defnyddio goleuadau LED gwyrdd i ddenu plancton a baitfish, gan fod y golau'n cynnal gwelededd trwy gymylogrwydd y dŵr, gan greu "trap golau" mwy ar gyfer ysglyfaeth.
Mae'r gwahaniaeth rhwng dŵr croyw a dŵr hallt yn allweddol wrth ddewis y golau gorau ar gyfer treiddiad. Mae dŵr heli, yn enwedig mewn lleoliadau cefnfor agored, yn aml yn gliriach gyda llai o ronynnau crog, gan greu'r amodau gorau posibl ar gyfer golau glas. Yn yr amgylcheddau hyn, mae tonfedd fer golau glas yn lleihau gwasgariad, gan ganiatáu iddo deithio ymhellach a goleuo gwrthrychau ar ddyfnderoedd mwy. Mae tanddwr môr dwfn, er enghraifft, yn dibynnu ar LEDs glas dwysedd uchel i archwilio gwely'r cefnfor, lle byddai lliwiau eraill yn cael eu hamsugno ymhell cyn cyrraedd dyfnderoedd o'r fath.
Mewn cyferbyniad, mae dŵr croyw yn aml yn gyfoethog mewn deunydd organig ac algâu, sy'n gwasgaru golau glas ac yn lleihau ei effeithiolrwydd. Golau gwyrdd, gyda thonfedd sy'n llai agored i wasgaru gan y gronynnau hyn, yw'r opsiwn gorau. Mewn afon gyda lefelau uchel o waddod neu lyn yn ystod blodeuo algâu, gall golau gwyrdd gynnal gwelededd lle byddai golau glas yn cael ei wasgaru i mewn i llewyrch diwerth. Dyma pam mae llawer o oleuadau deifio dŵr croyw a llusernau pysgota yn defnyddio LEDs gwyrdd-maent yn darparu gwell treiddiad yn yr amodau cymylog sy'n gyffredin mewn dyfroedd mewndirol.
Mae cymylogrwydd, neu'r crynodiad o ronynnau mewn daliant mewn dŵr, yn dylanwadu ymhellach ar ba olau sydd fwyaf effeithiol. Mewn dŵr cymylog iawn-fel afon sy'n llwythog o silt ar ôl storm neu fae arfordirol gyda dŵr ffo trwm-gwasgaru sy'n dominyddu, a hyd yn oed{4}}golau tonfedd byr yn ei chael hi'n anodd teithio'n bell. Yn yr amodau hyn, mae golau gwyrdd yn aml yn parhau i fod yn fwy effeithiol na glas oherwydd mae ei donfedd yn llai tebygol o gael ei wasgaru gan ronynnau mwy fel silt neu dywod. Er enghraifft, mewn dŵr gyda chymylogrwydd yn fwy na 50 o unedau cymylogrwydd nephelometrig (NTUs), gall golau gwyrdd gynnal gwelededd hyd at 5-10 troedfedd, tra gall golau glas gael ei wasgaru i'r pwynt o ddiwerth o fewn 3-5 troedfedd.
Mewn dŵr cymylog cymedrol (10-50 NTU), fel aber arfordirol neu lyn â thwf algâu cymedrol, mae'r dewis rhwng golau gwyrdd a glas yn dibynnu ar y math o ronynnau sy'n bresennol. Mae algâu, sy'n cynnwys cloroffyl, yn amsugno golau glas ond yn adlewyrchu golau gwyrdd, gan wneud gwyrdd yn ddewis gwell mewn dŵr cyfoethog o algâu. I'r gwrthwyneb, gall dŵr â lefelau uchel o ronynnau mwynol (fel tywod neu glai) wasgaru mwy o olau gwyrdd, gan roi mantais fach i las. Mewn llawer o achosion, defnyddir cyfuniad o olau gwyrdd a glas i gydbwyso treiddiad a gwelededd yn yr amodau cymysg hyn, gan sicrhau y gall golau dorri trwy wahanol fathau o ronynnau.
Y tu hwnt i donfedd, mae'r math o ffynhonnell golau yn chwarae rhan arwyddocaol mewn treiddiad. Mae deuodau allyrru golau (LEDs) wedi chwyldroi goleuadau tanddwr oherwydd eu heffeithlonrwydd a'u gallu i allyrru tonfeddi penodol. Yn wahanol i fylbiau gwynias neu halogen, sy'n cynhyrchu sbectrwm eang o olau (gan gynnwys tonfeddi sy'n cael eu hamsugno'n gyflym mewn dŵr), gellir peiriannu LEDs i allyrru'r tonfeddi mwyaf treiddiol yn unig-yn nodweddiadol glas neu wyrdd. Mae'r allbwn ffocws hwn yn sicrhau na chaiff unrhyw ynni ei wastraffu ar donfeddi nad ydynt yn cyfrannu at welededd, gan wneud LEDs yn llawer mwy effeithiol na bylbiau traddodiadol i'w defnyddio o dan y dŵr.
LEDshefyd yn cynnig manteision o ran dwyster a gwydnwch. Maent yn cynhyrchu mwy o lumens fesul wat na ffynonellau golau eraill, sy'n golygu eu bod yn gallu darparu golau mwy disglair gyda llai o ynni-nodwedd hollbwysig ar gyfer dyfeisiau sy'n cael eu pweru gan fatri megis goleuadau plymio. Yn ogystal, mae LEDs yn gallu gwrthsefyll pwysedd dŵr a dirgryniad, gan eu gwneud yn addas ar gyfer archwilio môr dwfn neu amgylcheddau dŵr croyw garw. Mae llawer o LEDau tanddwr hefyd yn bylu, gan ganiatáu i ddefnyddwyr addasu disgleirdeb yn seiliedig ar gymylogrwydd a dyfnder-gan leihau llacharedd mewn dŵr bas a chynyddu dwyster mewn amodau dyfnach, tywyllach.
Mae goleuadau gollwng dwysedd uchel (HID), er eu bod yn llai cyffredin na LEDs, yn opsiwn arall ar gyfer cymwysiadau arbenigol. Mae goleuadau HID yn cynhyrchu pelydryn pwerus â ffocws sy'n gallu treiddio i ddŵr yn effeithiol, er eu bod yn fwy swmpus ac yn llai ynni-effeithlon na LEDs. Fe'u defnyddir yn aml mewn gosodiadau masnachol, megis adeiladu tanddwr neu weithrediadau chwilio-ac-achub, lle mae'r disgleirdeb mwyaf yn cael ei flaenoriaethu dros gludadwyedd. Fel LEDs, gellir hidlo goleuadau HID i allyrru golau glas neu wyrdd, gan wella eu treiddiad mewn amgylcheddau penodol.
Ongl y golautrawst yn ystyriaeth bwysig arall. Mae pelydryn cul â ffocws yn lleihau gwasgariad trwy ganolbwyntio golau i gyfeiriad penodol, gan ganiatáu iddo deithio ymhellach na thrawst llydan, gwasgaredig. Er enghraifft, bydd golau plymio 1,000 lwmen gydag ongl trawst 10 gradd yn goleuo gwrthrychau ymhellach na golau 1,000-lumen gydag ongl 60 gradd, sy'n lledaenu golau dros ardal ehangach ond gyda llai o ddwysedd o bellter. Mae llawer o oleuadau tanddwr yn cynnig onglau trawst addasadwy, gan gyfuno'r gorau o'r ddau fyd ar gyfer defnydd amlbwrpas - cul am bellter, eang ar gyfer goleuo ardaloedd mawr mewn dŵr bas.
Mae cymwysiadau ymarferol yn amlygu effeithiolrwydd byd go iawn golau glas a gwyrdd. Mewn deifio hamdden, LEDs glas yw'r safon ar gyfer plymio cefnfor dwfn, lle mae eu gallu i dreiddio i ddŵr clir yn sicrhau bod deifwyr yn gallu llywio ac arsylwi bywyd morol ar ddyfnder o 100 troedfedd neu fwy.LEDs gwyrdd,ar y llaw arall, yn cael eu ffafrio ar gyfer deifio dŵr croyw mewn llynnoedd neu afonydd, lle maent yn torri trwy algâu a gwaddod i ddatgelu creigiau, pysgod, a strwythurau tanddwr.
Mae pysgota yn enghraifft arall o sut mae treiddiad golau yn dylanwadu ar berfformiad. Mae pysgotwyr yn defnyddio goleuadau gwyrdd mewn dŵr croyw i ddenu sŵoplancton, sydd yn ei dro yn denu abwyd ac ysglyfaethwyr mwy. Mae gallu'r golau gwyrdd i dreiddio i ddŵr muriog yn sicrhau bod y "trap golau" yn ymestyn yn ddigon pell i greu parth bwydo. Mewn dŵr halen, mae goleuadau glas yn aml yn cael eu defnyddio i ddenu pysgod sgwid a eigionol, sy'n sensitif i'r tonfeddi byr sy'n treiddio i'r cefnfor agored.
Mae ymchwil wyddonol hefyd yn dibynnu ar donfeddi golau penodol. Mae biolegwyr morol sy'n astudio organebau môr dwfn yn defnyddio LEDs glas i oleuo eu pynciau heb darfu arnynt, gan fod llawer o greaduriaid môr dwfn wedi datblygu i ganfod golau glas. Mae limnologists (gwyddonwyr sy'n astudio ecosystemau dŵr croyw) yn ei ddefnyddiogolau gwyrddi arsylwi bywyd planhigion ac ymddygiad pysgod mewn llynnoedd, lle mae tonfeddi gwyrdd yn treiddio'n well i'r dŵr cyfoethog organig.
Mae'n bwysig nodi na all unrhyw olau oresgyn cymylogrwydd eithafol. Mewn dŵr mor aneglur fel bod gwelededd wedi'i gyfyngu i ychydig fodfeddi-fel llithriad llai-afon yr effeithir arni-bydd hyd yn oed y LEDs gwyrdd neu las gorau yn ei chael hi'n anodd treiddio. Yn yr achosion hyn, mae agosrwydd at y targed yn bwysicach na'r math o olau; gosod y golau yn agos at y gwrthrych o ddiddordeb (ee, deifiwr yn dal golau ger craig) yw'r unig ffordd o sicrhau gwelededd.
Mae ffactorau amgylcheddol fel dyfnder ac amser o'r dydd hefyd yn rhyngweithio â threiddiad golau. Ar ddyfnderoedd eithafol (200+ troedfedd), mae hyd yn oed golau glas yn cael ei amsugno'n raddol, gan ofyn am LEDau dwysedd uchel iawn neu oleuadau HID i gynnal y gwelededd. Yn ystod oriau golau dydd, mae golau'r haul yn ategu golau artiffisial, gyda thonfeddi glas a gwyrdd o'r haul yn gwella effeithiolrwydd goleuadau tanddwr. Yn y nos, rhaid i olau artiffisial weithio ar ei ben ei hun, gan gynyddu'r angen am ffynonellau glas neu wyrdd dwys, dwys.
I gloi,y golau goraumae treiddio dŵr yn dibynnu ar yr amgylchedd: mae golau glas yn rhagori mewn dŵr hallt clir, lle mae ei donfedd fer yn lleihau amsugno a gwasgariad; mae golau gwyrdd yn well mewn amodau dŵr croyw neu gymylog, lle mae'n gwrthsefyll gwasgaru gan algâu a gwaddodion. LEDs, gyda'u gallu i allyrru tonfeddi â ffocws ac effeithlonrwydd uchel, yw'r ffynonellau golau mwyaf effeithiol ar gyfer defnydd tanddwr, gan berfformio'n well na bylbiau traddodiadol o ran treiddiad a gwydnwch. Trwy gydweddu tonfedd y golau â'r math o ddŵr a chymylogrwydd, gall defnyddwyr wneud y mwyaf o welededd ar gyfer deifio, pysgota, ymchwil, neu unrhyw weithgaredd tanddwr arall.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bwlb/tanddwr-pysgota-golau{7}}15000-lumens-green.html
