Các vấn đề về chiếu sáng cho hồ cá George J. Reclos - http://malawicichlidhomepage.com Chiếu sáng là vấn đề then chốt trong việc nuôi dưỡng cá cảnh – tôi chắc là hầu hết mọi người đều biết điều này. Tuỳ vào thiết kế riêng của từng hồ mà phải chiếu sáng thật nhiều hoặc thật ít, chiếu sáng màu (nhiệt độ nguồn sáng), chiếu sáng chuyên biệt (nghĩa là chiếu sáng tập trung), thậm chí chiếu sáng cho chỉ riêng một góc hồ. Những yếu tố này có thể tạo ra một sự khác biệt rất lớn và gây ấn tượng mạnh mẽ lên bạn hay khách tham quan mỗi khi ngắm nhìn các động, thực vật được nuôi trong hồ. Dĩ nhiên, tất cả các yếu tố trên nếu không được hướng dẫn một cách chi tiết, sẽ gây ra nhầm lẫn dẫn đến việc người chơi cá áp dụng các giải pháp “yếu kém”. Thật là tệ nếu không có nguyên tắc nào được áp dụng. Dầu vậy, vẫn tồn tại một vài nguyên tắc; chẳng hạn, nhu cầu chiếu sáng phụ thuộc vào loài động, thực vật được nuôi trong hồ của bạn, mà không phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của hồ. Cụ thể, có hàng loạt yếu tố liên quan đến vấn đề chiếu sáng như: loại đèn, độ sáng (đo bằng Lumen hay Lux chứ không phải Watt), độ màu (chính xác hơn: nhiệt độ nguồn sáng tính bằng độ Kelvin), độ trung thực màu (CRI), thời lượng chiếu sáng và nhiều yếu tố khác nữa. Vâng, các vấn đề liên quan đến việc chiếu sáng hoàn toàn không đơn giản chút nào. Tôi không hề ngạc nhiên khi có cả một chương đề cập đến nó trong các sách vật lý. Tôi cố gắng viết bài này sao cho càng đơn giản càng tốt nhưng lại không cắt bỏ nhiều quá với mục đích cung cấp đầy đủ thông tin và giúp những người chơi cá chọn được thiết bị chiếu sáng thích hợp với nhu cầu của họ. Nếu ngày càng có nhiều người ghé vào các tiệm bán cá cảnh hỏi mua đèn với các tính năng chuyên dụng thay vì chấp nhận loại mặt hàng bán sẵn (hay loại mà tiệm bán có lãi nhất) thì coi như mục đích của tôi đã đạt. Dĩ nhiên, bài này không thuộc loại “dễ nhai”. Nhưng đâu còn cách nào khác! Ánh sáng màu (nhiệt độ nguồn sáng): mắt người (dĩ nhiên cả mắt cá và tế bào quang hợp của thực vật) phải luôn “tự điều chỉnh” để phù hợp với cường độ ánh sáng tự nhiên mà nó nhận biết như là ánh sáng trắng. Mọi người đều biết rằng ánh sáng “trắng” không hề tồn tại, hay nói một cách khác, ánh sáng “trắng” không phải là một ánh sáng màu riêng biệt mà là tổng hợp của nhiều bước sóng màu khác nhau, tạo thành một phổ màu (spectrum – xem phần Từ vựng ở cuối bài). “Ánh sáng trắng” như chúng ta thấy thực ra là phổ màu trung bình của ánh sáng tự nhiên. Phổ màu này bao gồm sáu màu cơ bản (cùng với tất cả các sắc độ đậm nhạt – hue của chúng vì phổ màu là một dải liên tục): đỏ, cam, vàng, xanh lục, xanh dương và tím. Các màu này được liệt kê trong bảng thứ tự về tần số (hay bảng thứ tự về bước sóng, trong đó màu tím có bước sóng nhỏ nhất hay tần số cao nhất – do vậy có mức năng lượng cao nhất). Tầm của bước sóng ánh sáng khả kiến là từ 760 nm (đỏ sậm) đến 380 nm (tím) – xem Sơ đồ 1. Sơ đồ 1: phổ của ánh sáng khả kiến. Bên trái: ánh sáng khả kiến chỉ chiếm một vùng rất nhỏ trong toàn bộ dải phổ của sóng điện từ. Bên phải: đây là phổ của ánh sáng tự nhiên. Như bạn thấy, dải phổ có tính liên tục trong khi mỗi bước sóng màu lại có mức năng lượng khác nhau. Tuy nhiên, mọi sinh vật sống trên mặt đất hay trong các vùng nước nông (hồ hay biển) đều có bộ phận cảm nhận ánh sáng (mắt hay các bộ phận khác) có khả năng “điều chỉnh” để tương thích với phổ ánh sáng này. Các bước sóng dài hơn 760 nm nằm ở vùng tia hồng ngoại (infra red - IR) trong khi các bước ngắn hơn 380 nm nằm ở vùng tia cực tím (Ultra Violet - UV). Một điều thường hay bị hiểu sai mỗi khi chúng ta diễn tả “nhiệt độ” của nguồn sáng và “độ nóng” của nó; với mắt người, các gam màu “nóng” là các màu ở về phía gần với màu đỏ, trong khi các gam màu “lạnh” lại nằm về bên phía gần với màu xanh dương trong dải phổ. Tuy nhiên, khi đề cập đến nguồn sáng, mọi thứ lại đối lập hoàn toàn. Ánh sáng tự nhiên có nhiệt độ từ 5000 đến 5500 K trong khi nguồn sáng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn sẽ phát ra nhiều màu xanh dương (10000 – 20000 K) – xem các Sơ đồ 2, 3 và Bảng 1. Sơ đồ 2: phổ của nguồn sáng có nhiệt độ thấp. Để ý rằng vùng đỏ/vàng được cải thiện trong khi vùng xanh phát xạ yếu đi. Hình mô phỏng phổ phát xạ của đèn dây tóc (incandescent). Sơ đồ 3: phổ của nguồn sáng có nhiệt độ cao. Các màu đỏ, xanh lục và xanh dương mô phỏng ánh sáng tự nhiên. So sánh phổ này với dải phổ phát xạ bởi các loại đèn dùng cho hồ cá (hình 2 và 3 ở dưới). Nguồn chiếu sáng Nhiệt độ (độ Kelvin) Nến 1800° Đèn dây tóc từ 2500° đến 3050° Đèn huỳnh quang ánh sáng trắng nóng 3000° Đèn huỳnh quang ánh sáng trắng lạnh 4100° Ánh sáng tự nhiên nói chung 6500° Giữa trưa Vùng miền bắc 5500° 7500o Trời có mây 7000° Trời quang từ 10000° đến 30000° Bảng 1. Nhiệt độ Kelvin của các nguồn sáng thông dụng. Đọc bảng này, bạn sẽ hiểu khái niệm về nhiệt độ “Kelvin”. Dĩ nhiên, “ánh sáng trắng” có nhiều liên quan ở đây. Chúng ta cảm nhận cùng một thứ “ánh sáng trắng” phát ra từ các đèn dây tóc và đèn huỳnh quang (loại cho ánh sáng lạnh), cho dù chúng ta không có cơ sở gì để khẳng định điều đó. Dù vậy, nếu bạn chụp ảnh hai loại nguồn phát sáng này bằng loại phim bình thường (daylight film) bạn sẽ thấy đèn dây tóc phát ra ánh sáng màu vàng trong khi đèn ống huỳnh quang phát ra ánh sáng màu xanh – xem Sơ đồ 2 và 4. Sơ đồ 4. Đèn huỳnh quang ánh sáng trắng lạnh được sử dụng trong hầu hết các văn phòng và nhà ở dường như phát ra ánh sáng trắng trong khi chúng thực sự phát ra một lượng lớn ánh sáng xanh lá cây, thứ ánh sáng không phù hợp với hồ trồng rong cảnh. Điều này có thể nhận thấy trên loại phim thông thường. Sự khác biệt có lẽ không lớn lắm khi đọc một quyển sách, nhưng sẽ là rất lớn với nhu cầu của các thực vật cảnh nước ngọt hay san hô vì chúng cần năng lượng từ ánh sáng đỏ và đặc biệt là ánh sáng xanh dương. Hơn nữa, sẽ thật là hoàn hảo nếu có thể tạo ra ánh sáng “trắng” bằng việc trộn ba màu cơ bản lại với nhau (đỏ, xanh lục và xanh dương). Ánh sáng trắng được tạo ra, mặc dù trong trường hợp này, dải phổ không liên tục mà chỉ gồm ba cột màu (hay dải màu). Đây là trường hợp của hầu hết các loại đèn chất lượng cao. Chúng vận hành dựa vào việc trộn màu để cho ra kết quả đặc biệt. Tóm lại, loại đèn huỳnh quang rẻ tiền dùng trong gia đình phát ra “ánh sáng xanh lục” ở một phổ hẹp, loại đèn “toàn phổ” tạo ra ánh sáng trắng, trong khi loại đèn gọi là đèn “tím” (actinic) có phổ hẹp trong vùng xanh dương của phổ ánh sáng. Vài yếu tố khác mà bạn nên biết (và có thể sử dụng chúng để phục vụ cho bạn) là bước sóng càng ngắn (xanh lục và xanh dương) thì càng ít bị tiêu hao trong nước (và không khí) do đó độ xuyên thấu càng cao trong khi các tia đỏ, cam và vàng bị tiêu hao nhiều hơn (đây là câu trả lời tiêu chuẩn cho câu hỏi “tại sao bầu trời lại có màu cam khi mặt trời mọc?”). Vì vậy, một cách lý tưởng, với loại đèn toàn phổ, các màu xanh lục và xanh dương sẽ chiếu xuống nước sâu hơn so với các màu đỏ và vàng; cây cảnh của bạn sẽ được cấp ánh sáng đầy đủ và màu sắc cá cũng được cải thiện. Tuy nhiên bạn sẽ “cảm thấy” có ít ánh sáng trong hồ hơn là nó thực sự cung cấp. Ngược lại, các màu đỏ-vàng-xanh riêng rẽ lại tạo ấn tượng là có nhiều ánh sáng hơn trong hồ cá của bạn. Thậm chí, mắt người “nhận biết” các màu sắc khác nhau theo những cách khác nhau. Nếu bạn nhìn vào các nguồn đơn sắc (chỉ phát ra một màu) có cùng cường độ phát sáng, bạn sẽ thấy màu vàng sáng hơn các màu khác còn màu xanh dương thì mờ nhất. Nên nhớ rằng mắt người rất nhạy cảm với màu xanh lá cây (do đó bóng đèn loại thường phát xạ rất nhiều màu xanh lá cây). Ngoài ra, màu đỏ tạo cảm giác “căng thẳng”, màu vàng thì “ấm áp”, còn màu xanh thì lại “lạnh”. Do đó có hai yếu tố làm cho phán đoán về hình ảnh của chúng ta hầu như là không thể chính xác: một yếu tố là đối tượng mà bạn nhìn vào còn yếu tố khác là độ sáng (và màu sắc) chiếu lên cây cảnh, san hô và cá. Ánh sáng rất cần thiết cho đời sống của nhiều loài sinh vật được nuôi trong hồ cá. Một số loài sử dụng ánh sáng cho nhu cầu dinh dưỡng. Ví dụ, san hô sử dụng sản phẩm của quá trình quang hợp (chất dinh dưỡng và ô-xy) do loài zooxanthellae (vi tảo) cộng sinh (symbiotic) bên trong tế bào của chúng cung cấp. Mặt khác, vi tảo lại sử dụng các sản phẩm phụ (by-product) của san hô dưới dạng hợp chất cac-bon và chất thải giàu ni-tơ và phốt-pho như nguồn thức ăn của chúng. Ánh sáng cũng cần thiết cho chức năng tổng hợp sắc tố của vài loài, trong khi vài loài khác lại dùng ánh sáng để điều tiết lượng sinh tố và/hay chất khoáng cần thiết cho việc hình thành và duy trì bộ xương của chúng. Một yếu tố quan trọng trong việc chiếu sáng hồ cá một cách thích hợp là góc chiếu cho các loài được nuôi trong hồ. Vài loài thích hợp với ánh sáng chiếu trực tiếp từ bên trên, trong khi loài khác thích ánh sáng “chiếu” gián tiếp hay chiếu nghiêng. Có loài lại thích hợp với ánh sáng yếu như nơi bóng râm. Tóm lại như đã nói, loài mà bạn nuôi sẽ quyết định loại chiếu sáng mà bạn áp dụng. Nguồn sáng Ngày nay, có nhiều loại nguồn chiếu sáng thích hợp với hồ cá. Có thể dễ dàng liệt kê ở đây gồm mặt trời, đèn dây tóc, đèn huỳnh quang (loại thường, HO, VHO), loại đèn hợp kim ha-lo-gen (metal halide) và còn nhiều loại đáng chú ý khác nữa. Ánh sáng tự nhiên Dĩ nhiên, mặt trời là nguồn sáng hoàn hảo, ít ra là trên lý thuyết. Tuy vậy, có vài điểm bất tiện khiến việc áp dụng thường không như mong muốn. Ánh sáng tự nhiên vùng Bắc Âu vào mùa đông hầu như quá yếu so với ánh sáng vùng xích đạo, nơi xuất xứ của hầu hết các loài cây và cá cảnh nhiệt đới (không kể san hô). Ánh sáng tự nhiên không có thời lượng chiếu sáng cố định (chẳng hạn chỉ chiếu một phần hay mất hẳn khi có mây) và làm rêu phát triển mạnh vì cường độ chiếu sáng lớn hơn nhiều so với nhu cầu của hồ cá. Dĩ nhiên, sông hay hồ cũng được chiếu sáng tương tự nhưng chúng có cả hàng trăm ngàn lít nước, hàng trăm cây số mặt nước cùng các vực sâu; tất cả các điều này khác xa so với một hồ cá bình thường. Trên hết, ánh sáng mặt trời làm nhiệt độ nước tăng lên. Một hồ cá để tiếp xúc với ánh mặt trời thường có nhiệt độ nước biến thiên (fluctuation) rất lớn, trong khi nhiệt độ tối đa vào thời điểm ban trưa có thể tăng lên quá cao đối với cá và cây cảnh của bạn. Nên nhớ rằng, mặc dù ánh mặt trời có màu trắng, đây chỉ là phần khả kiến của những gì nó phát xạ mà thôi. Nó phát ra một khối lượng lớn tia hồng ngoại, tia cực tím, tia X và ngay cả tia vũ trụ. Tuy nhiên, ánh mặt trời có thể được tận dụng trong các hồ được thiết kế đặc biệt như là một nguồn sáng phụ trợ và là nguồn sáng duy nhất nơi các hồ lộ thiên (để điều tiết sự phát triển của rêu, chúng được sử dụng như là nguồn thức ăn cho cá). Đèn dây tóc Đèn dây tóc được sử dụng trong một số trường hợp cấp bách (đôi khi tôi sử dụng chúng trong các hồ điều trị hay hồ ươm cá con cho đến khi tôi bố trí được hồ nuôi lớn hơn – xem Hình 1). Loại đèn này được xem như là nguồn sáng chất lượng thấp và tiết kiệm. Phổ ánh sáng tạo ra tuy liên tục nhưng ngả nhiều về phía màu đỏ-vàng. Do vậy ánh sáng hầu như thiếu thành phần màu xanh dương cần thiết cho cây cảnh và san hô. Điểm thuận lợi của loại đèn này là giá thành rẻ và dễ lắp đặt. Điểm bất lợi là phát xạ màu “vàng” làm tăng nhiệt độ và giảm cường độ sáng. Loại đèn này phát xạ lượng ánh sáng tối thiểu trên 1 W điện năng tiêu thụ vì hầu hết năng lượng bị tiêu tốn dưới dạng nhiệt năng. Trong khi cây cối không thể phát triển một cách bình thường nếu chiếu bằng loại đèn này, thì rêu lại có thể (tin tôi đi, nó sẽ phát triển). Nhìn chung ánh sáng vàng có thể chấp nhận được nếu không còn lựa chọn nào khác. Loại đèn này không được khuyến khích dùng. Một bóng đèn bình thường tạo ra nguồn sáng có nhiệt độ 2700 K (đỏ ngả trắng) trong khi đèn khí ha-lo-gen phát ra ánh sáng 3000 K (vẫn đỏ nhưng trắng hơn một chút). Độ trung thực màu (Color Rendering Index - CRI; xem phần Từ vựng ở cuối bài) của cả hai loại này đều là 100. Nên nhớ rằng công suất càng lớn thì đèn càng sáng. Vì vậy, đèn công suất 100 W sẽ sáng hơn (và do đó hiệu quả hơn) là hai bóng đèn 50 W. Hình 1. Đèn dây tóc cung cấp nguồn sáng tiết kiệm nhưng kém chất lượng. Tuy nhiên, trong một vài trường hợp, bạn chỉ cần có vậy thôi. Trong hình này, đèn 100 W được sử dụng để chiếu sáng cho hồ 35 lít (10 gallon) ươm cá con của các loài ăn thực vật. Rong tảo mọc khắp nơi sẽ trở thành nguồn thức ăn của cá. Vào mùa hè, thời lượng chiếu sáng nên giảm xuống chỉ còn từ 4-5 giờ mỗi ngày vì nhiệt tạo ra có thể “nấu chín” cá. Đèn huỳnh quang Đèn huỳnh quang phát xạ lượng ánh sáng trên 1 W điện năng tiêu thụ nhiều gấp bốn lần so với đèn dây tóc. Có nhiều loại đèn huỳnh quang khác nhau về kích thước, công suất và thành phần phốt-pho. Khi nói về đèn huỳnh quang, người ta luôn liên tưởng đến loại ống dài tiêu chuẩn T12 (120 cm). Đèn ống đường kính 1.5 inch có các chiều dài 18", 24" 36", 48", 72" và 96" (hầu hết bóng đèn ống được bán ở châu Âu có chiều dài tính bằng inch). Loại T8 hay đèn "ống nhỏ" có đường kính 1" với các chiều dài 24", 36" và 48". Đèn ống loại T12 còn được uốn cong thành hình chữ U với chiều dài khoảng 24". Có loại đèn ống dạng hình tròn với nhiều bán kính khác nhau. Nhiều năm gần đây, loại đèn ống nhỏ gọn đã trở nên phổ biến và thay thế dần bóng đèn dây tóc. Các bóng đèn loại này có nhiều công suất từ loại 3"- 5 W đến loại có công suất lớn hơn nhiều để thay thế đèn ống T12-40 W nhưng kích thước giảm còn một phần ba. Chất phốt-pho cũng tạo nên sự khác biệt giữa loại đèn ánh sáng trắng lạnh và loại đèn ánh sáng tự nhiên với các vùng phủ sáng thích hợp. Loại đèn thích hợp nhất với các hồ cá cảnh nhỏ là loại đèn huỳnh quang 5000 K “cỡ tiểu”. Đèn huỳnh quang có các loại HO (High Output) và VHO (Very High Output) tiêu thụ nhiều công suất hơn nhưng cũng phát ra nhiều ánh sáng hơn loại đèn ống T12 thông thường. Khi thành phần phốt-pho thay đổi thì phổ ánh sáng khả kiến mà đèn phát ra cũng thay đổi theo. Với nhu cầu của hồ cảnh, dù là nhu cầu chiếu sáng để cây tăng trưởng hay đơn giản chỉ để thấy rõ cảnh vật trong hồ, chỉ có một số lượng rất nhỏ các loại đèn ống là thích hợp. Đèn được phân loại như sau: công nghiệp, toàn phổ, thường (daylight), dùng cho cây tăng trưởng, tím (actinic), tri-phosphor, chuyên dụng và HO/VHO. Vài loại dùng cho hồ cảnh có thể thấy ở Hình 2. Hình 2. Vài loại đèn huỳnh quang được sản xuất đặc biệt để dùng chiếu sáng cho hồ cảnh. Trong hình là bốn đèn ống tím (actinic) và ba đèn “toàn phổ”. Bạn có thể thấy rằng chúng được tính bằng inch mặc dù được bán ở châu Âu. Nhìn chung, đèn luôn phát ra ánh sáng cho đến khi nó bị hỏng hẳn vào một ngày nào đó (sau vài năm sử dụng), nhưng trên thực tế, do lượng ánh sáng phát ra bị suy giảm dần theo thời gian, tốt nhất nên thay đèn sau mỗi sáu tháng hay tối đa là một năm. Ghi ngày lắp đặt lên trên bóng đèn có thể giúp bạn biết khi nào cần phải thay đèn. Mặc dù đèn huỳnh quang có nhiều kích cỡ, chỉ có một loại là phổ biến tuyệt đối - loại T12 (120 cm). Gần chín mươi phần trăm đèn ống được sản xuất với kích thước này và vì vậy, đây là loại đèn rẻ nhất. Loại đèn toàn phổ mô phỏng, càng giống càng tốt, với ánh sáng tự nhiên bằng cánh phát xạ ánh sáng ở dải phổ gồm tất cả các màu khác nhau trong vùng ánh sáng khả kiến và một ít tia cực tím. Tất cả các đèn loại này có phổ phát xạ ánh sáng gần giống với phổ của ánh sáng tự nhiên – điều mà ngành hoá học hiện đại đang cố làm. Đèn mô phỏng ánh sáng tự nhiên vùng xích đạo vào buổi trưa, nơi có nhiệt độ màu khoảng 5000 K. Ánh sáng tự nhiên vào buổi trưa nơi các vùng miền bắc có nhiều màu xanh dương trong phổ ánh sáng, với nhiệt độ màu khoảng 7500 K. Trong số này, chúng ta nên để ý loại đèn tri-phosphor phát xạ ba màu cơ bản xanh lục, xanh dương và vàng. Bởi vì hợp chất phốt-pho tạo ra màu đỏ đắt tiền nhất, nên các loại đèn này thường phát xạ rất ít màu đỏ (xem Hình 3 và 4). Hình 3. Một đèn huỳnh quang tri-phosphor phát ra ánh sáng toàn phổ. Để ý rằng lượng ánh sáng đỏ rất ít. Sử dụng kèm với một đèn dây tóc là sự một kết hợp lý tưởng. Loại đèn này cho người sử dụng đầy đủ thông tin về loại ánh sáng nào là cần thiết. Hình 4. Một đèn “toàn phổ” tri-phosphor khác. Để ý đến sự khác biệt trong phổ ánh sáng (có rất ít màu vàng) và nhiệt độ màu (9500 K so với 18000 K như ở trên). Kế đến là loại đèn actinic - tím (hay xanh dương tím). Những bóng đèn loại này phát ra ánh sáng màu xanh dương và được sử dụng trong hồ cảnh nước mặn để cung cấp thêm ánh sáng xanh dương cần thiết cho các loại tảo, thực vật (anemones) và san hô mà loại đèn chiếu thông thường không cung cấp đủ (xem Hình 5). Hình 5. Phổ tiêu chuẩn của một bóng đèn huỳnh quang tím. Để ý rằng các phổ còn lại hầu như vắng mặt. Hình 6. Ảnh chụp hồ nuôi mbuna của tôi thực hiện trên loại phim thường. Việc ứng dụng loại đèn huỳnh quang toàn phổ tạo ấn tượng như ánh sáng tự nhiên (màu sắc không bị mờ). Các loại đèn huỳnh quang đáng chú ý khác Ngoài các loại đèn phát ra ánh sáng trắng, các loại đèn đáng chú ý khác bao gồm các loại đèn màu (đỏ, xanh lá cây, xanh dương, vàng), đèn mờ (tạo ánh sáng mờ ảo như ánh trăng), đèn sát trùng dùng ống trong suốt (quartz tube) và không phủ chất phốt-pho để phát ra tia cực tím (chẳng hạn như đèn xoá EPROM và đèn kích hoạt các vi mạch quang điện trở), đèn ánh sáng tự nhiên, đèn dùng cho thực vật và các loại đèn phát ra các bước sóng đặc biệt chẳng hạn như đèn sao chụp (reprography) và đèn trong các máy phô-tô. HO, VHO Cũng có các loại đèn công suất lớn (HO-High Output) và công suất cực lớn (VHO- Very High Output) với các dòng điện tiêu thụ tương ứng là 0.8 A và 1.5 A so với mức thông thường 0.3 A. Loại đèn HO và VHO được dùng đến mỗi khi có nhu cầu chiếu sáng mạnh nhưng chúng cũng bị lạc hậu (outmoded) so với loại đèn HID như đèn hợp kim ha-lo-gen. Điểm thuận lợi khi dùng loại đèn này là chúng tiết kiệm dây dẫn và chiếm ít không gian trong hồ cá của bạn. Nếu thay thế bằng loại đèn này, chúng cho phép bạn chiếu sáng mạnh hơn mà vẫn chiếm cùng không gian (thường là giới hạn) trong hồ cá. Điểm bất lợi chính của loại đèn này là giá cả, và tuổi thọ cũng ngắn hơn vài lần so với loại thông thường. Nếu không thiếu không gian và cũng không có nhu cầu chiếu sáng mạnh thì bạn nên sử dụng loại đèn ống huỳnh quang thông thường và tiêu tiền vào phần chụp đèn phản chiếu ánh sáng và ba-lát điện tử.
HID Loại đèn dòng xả cao (HID - High Intensity Discharge) là loại đèn rất sáng như bạn thấy trong các cửa hiệu bán hàng, đèn đường và đèn chiếu sáng trong nhà máy. Chúng có kích thước lớn và tiêu thụ rất nhiều công suất; thậm chí có loại công suất lên đến 2000 W và 6000 W, tuy nhiên cũng có loại công suất nhỏ hơn, cỡ 70 W. Loại đèn này phát xạ rất nhiều ánh sáng một cách hết sức hiệu quả, tuy nhiên lắp đặt chúng lúc ban đầu có thể sẽ rất tốn tiền và cần có quạt để làm mát phần chụp đèn/phản xạ vì chúng có thể trở nên rất nóng. Loại đèn này được sử dụng trong các hồ cảnh cần rất nhiều ánh sáng chẳng hạn như các hồ cảnh san hô (marine reef tank) và các hồ trồng rong lớn (và sâu). Đèn HID cần đến ba-lát, và hầu như mỗi bóng đèn đều đi kèm với chính loại ba-lát của nó. Ba-lát rất đắt tiền và kềnh càng nên không phải là thứ mà bạn có thể dùng để chiếu sáng cho một góc của nhà kho, dù rằng một nhà kho cỡ lớn có thể sử dụng vài bóng nhưng cũng đáng đồng tiền bát gạo bỏ ra. Có ba loại đèn HID chính: khí thuỷ ngân, khí sodium và hợp kim ha-lo-gen. Đèn khí thuỷ ngân Khi bạn thấy loại đèn phát ra ánh sáng với cường độ lớn và có ánh xanh nơi các nhà máy – đó là đèn khí thuỷ ngân. Đèn khí thuỷ ngân có phổ phát xạ hầu như là trắng-xanh dương, với rất ít màu đỏ. Tệ hơn, phổ màu lại không liên tục và có đỉnh nhô cao tại những tần số nhất định. Loại này tương đương với loại đèn huỳnh quang ánh sáng trắng lạnh. Đúng là chúng xài được, nhưng tại sao lại phải dùng loại đèn mắc tiền và nhiều rắc rối này trong khi còn có những loại khác tốt hơn? Loại đèn có gắn sẵn ba-lát (self-ballasted bulb) khá thú vị. Loại đèn này (khoảng 250 W) không cần gắn thêm ba-lát mà chỉ cần xoắn trực tiếp vào đui đèn (tương tự đèn dây tóc) là đủ để nó hoạt động. Điểm bất lợi là loại đèn này hoạt động không hiệu quả như đèn khí thuỷ ngân thông thường vì nó sử dụng đặc tính trở kháng của các sợi thô (filament) làm ba-lát, và tệ hơn nữa, tất cả các đèn này đều rất mắc tiền. Tuy nhiên với một đèn khí thuỷ ngân có tuổi thọ (lifespan) khoảng 10,000 giờ, giá thành bóng đèn có thể được cân nhắc với việc tiết kiệm tiền mua ba-lát. Đèn khí sodium Đèn loại này được chia thành loại áp suất cao và loại áp suất thấp, dù điều này còn đang tranh cãi. Ánh sáng do nó phát ra chỉ là loại màu vàng đơn sắc (monochromatic) và vô dụng với hồ cá. Thật là đáng tiếc vì nó hoạt động hiệu quả gấp mười lần đèn dây tóc, thực tế đây là loại đèn hiệu quả nhất từng được chế tạo, và có tuổi thọ hơn 24,000 giờ. Đây là loại đèn HID có giá thành thấp nhất. Gần đây, những tiến bộ về đèn khí sodium áp suất cao có cải thiện được phần nào phổ ánh sáng phát xạ và trở nên phổ biến cho các loài cây trồng trong nhà, mặc dù vẫn chưa được chấp nhận một cách rộng rãi nơi các nhà trồng rong cảnh. Đèn hợp kim ha-lo-gen Giống như đèn khí sodium, đèn hợp kim ha-lo-gen được chia làm hai loại, loại thường và loại điều chỉnh màu (HQI). Loại HQI có phổ đồng nhất và tương tự như ánh sáng tự nhiên, trong khi loại thường có nhiều màu vàng, một ít xanh dương và rất ít màu đỏ. Không giống như đèn khí sodium, loại đèn này rất hữu dụng cho hồ cá, nơi cần rất nhiều ánh sáng. Hầu hết các nhà sản xuất chế tạo các loại 250, 400 và 1000 W trong khi một số ít sản xuất loại 70 W và 150 W. Thời lượng chiếu sáng Khi nuôi cá cảnh nhiệt đới, thời lượng chiếu sáng nên từ 10 đến 12 tiếng một ngày. Bạn nên chiếu sáng một cách liên tục mà không ngắt nó ra làm nhiều phần. Một bộ định thời (timer) đặc biệt sẽ cho phép bạn áp dụng chu kỳ ngày/đêm bằng việc bật đèn tại cùng thời điểm vào mỗi ngày, ngay cả khi bạn không có nhà. Một chu kỳ chiếu sáng bất thường sẽ để lại những hậu quả tiêu cực lên sự tăng trưởng của cây và sức khoẻ của cá. Cá cần được nghỉ ngơi và chúng được thiết lập một đồng hồ “sinh học”. Yếu tố thiết lập nên đồng hồ này chính là ánh sáng. Chừng nào cá chưa thể thiết lập chu kỳ ngày/đêm thì chúng sẽ còn bị căng thẳng. Nên biết rằng, với các loài cá không có xuất xứ nhiệt đới (như các loài cá ở biển Địa Trung Hải) thời lượng chiếu sáng nên giới hạn từ 7 đến 10 giờ một ngày tuỳ theo mùa. Có nghĩa là một sự kết hợp giữa mùa đông (lên đến 18oC/ 7 giờ chiếu sáng) và mùa hè (lên đến 26oC/ 10 giờ chiếu sáng) sẽ phù hợp cho cá của bạn hơn (và cả với động vật/cây cảnh khác có trong hồ cá của bạn). Nên nhớ rằng nhiệt độ trên bề mặt có thể cao hơn dưới đáy hồ. Do đó, hồ sâu một mét có thể có cách biệt từ 4 đến 6oC. Do vậy, nên lấy nhiệt độ từ khoảng giữa hồ chớ đừng gắn nhiệt kế ở tận dưới đáy hồ. Cường độ sáng Hầu như phụ thuộc vào a) bạn nuôi loài gì trong hồ và (tiếp theo là) b) độ sâu của hồ cá. Do đó, các loài sống ở tầng nước sâu đòi hỏi ít ánh sáng hơn các loài sống ở tầng nước nông và thời lượng chiếu sáng cũng nên được điều chỉnh tương ứng. Trong các hồ tự nhiên, ánh sáng vào buổi sáng và buổi trưa không chiếu xuống đến đáy hồ tối. Do vậy 10 giờ chiếu sáng mỗi ngày thì “tự nhiên” hơn với chúng. Hơn nữa, bởi vì sự tán xạ và thẩm thấu ánh sáng, chỉ các tia xanh dương mới xuống sâu ngay cả vào lúc giữa trưa. Do đó, việc sử dụng đèn tím được khuyến khích. Một sự kết hợp tốt là ghép hai đèn tím để có ánh sáng trắng toàn phổ (khoảng 5500 K). Các hồ san hô đòi hỏi chiếu sáng với cường độ cao, hơn nữa, hồ san hô thường có độ sâu (90 cm hay sâu hơn, khác với hồ nước ngọt chỉ sâu khoảng từ 50-75 cm). Trong trường hợp này, đèn huỳnh quang không có nhiều tác dụng ngoại trừ bạn sử dụng thật nhiều bóng một lúc. Việc dùng nhiều đèn thoạt nghe có vẻ ổn thoả, tuy nhiên, khi bạn tính thêm giá của ba-lát và chụp đèn chống thấm thì rồi các giải pháp khác dường như khả thi hơn. Với những hồ như vậy, có thể sử dụng loại đèn kim loại ha-lo-gen để cho độ chiếu sáng thật mạnh. Thông thường, sự kết hợp giữa một đèn kim loại ha-lo-gen và một đèn tím là lựa chọn rất thích hợp. Các hồ rong nước ngọt cũng đòi hỏi được chiếu sáng thật mạnh. Nên chọn loại đèn huỳnh quang có chất lượng cao với CRI (xem từ vựng) càng gần 100 (ánh sáng tự nhiên) càng tốt. Rong cần ánh sáng đỏ và xanh dương (ánh sáng xanh lá cây cũng cần thiết nhưng ở mức độ thấp hơn). Các hồ loại này có thể dùng loại đèn ống 3-màu, chất lượng đặc biệt cao. Đôi khi bạn có thể kết hợp loại đèn dùng cho hồ cá (5000-6500 K) với loại đèn dùng cho thực vật thông thường, nghĩa là loại dùng cho cây cảnh trồng chậu (cung cấp ánh sáng cam và đỏ). Hầu hết mọi người đều áp dụng nguyên tắc “cường độ chiếu sáng trên một đơn vị thể tích càng lớn thì càng tốt”. Dĩ nhiên, đây là nguyên tắc đã bị cắt xén và có thể dẫn đến thảm hoạ. Trước hết, nên hiểu đây là “cường độ chiếu sáng thích hợp”. San hô sẽ không thể sống sót cho dù bạn có sử dụng bao nhiêu đèn huỳnh quang đi nữa trong hồ cá. Kế đến, “chiếu sáng trên một đơn vị thể tích” nghĩa là các thành phần khác nhau chiếu đến các độ sâu khác nhau. Do vậy, một bóng đèn có thể phục vụ tốt cho hồ có độ sâu 20 cm nhưng năm bóng như vậy không thể phục vụ tốt cho hồ có độ sâu 1 m. Nếu chúng ta có hai hồ tương tự nhau và chỉ khác về độ sâu thì hồ sâu 1 m sẽ chứa nhiều nước hơn 5 lần so với hồ sâu 20 cm. Tuy nhiên lượng ánh sáng đạt đến đáy hồ này (nếu sử dụng cùng loại đèn chiếu sáng) chỉ còn 1/25 so với hồ nông kia! Tăng cường độ chiếu sáng Dĩ nhiên chúng ta cố gắng làm tăng lượng ánh sáng chiếu lên cá, cây cảnh và sỏi trong hồ bởi vì không thể (thường là vậy) làm tăng công suất phát xạ của bóng đèn. Để làm vậy, chúng ta thường dùng tấm phản chiếu. Có hai loại tấm phản chiếu: một loại nằm ngay trong bóng đèn còn loại kia là cấu trúc phản chiếu ánh sáng gắn cùng với đèn trên nắp hồ cá. Điều này có một điểm thuận lợi (đặc biệt vào những tháng mùa đông) là tập trung nhiệt năng phát ra từ bóng đèn vào nước. Dĩ nhiên, đây lại là điểm bất lợi vào những tháng mùa hè nóng nực. Các mảnh giấy tráng nhôm (aluminum foil stripes) rẻ tiền cũng có thể gắn ở phía trên của bóng đèn, dĩ nhiên là đối diện với phần chiếu sáng. Điều này làm tăng độ chiếu sáng của bóng đèn mà lại hầu như không tốn tiền. Hơn nữa, chúng có thể được lấy đi một cách dễ dàng vào các tháng mùa hè. Lưu ý rằng, lượng ánh sáng chiếu qua nước trong suốt nhiều hơn là qua nước bẩn hay có chứa các phần tử tự do bởi vì nó sẽ bị tán xạ và phản xạ ra xung quanh khi đụng phải các phần tử này thay vì đi đến đáy (hay cây cảnh của bạn). Bạn cũng nên biết sự hiện diện của các vật chất trôi nổi (ngay cả bọt khí) sẽ tán xạ ánh sáng không đều do đó làm thay đổi sự cân bằng màu một cách ngẫu nhiên. Điều này rất dễ quan sát trong hồ được chiếu sáng chỉ bằng đèn tím. Sự hiện diện của bọt khí và các phần tử thức ăn tạo ấn tượng nước có màu “sữa”. Nói ngắn gọn, môi trường nước có chỉ số khúc xạ (refractive index) lớn hơn nhiều so với không khí. Chỉ số khúc xạ của không khí gần bằng 1 trong khi của nước là 1.33 (còn lớn hơn nếu nước bị đục). Nói một cách đơn giản, môi trường có chỉ số khúc xạ càng lớn thì ánh sáng càng bị mất mát nhiều hơn khi truyền qua nó. Một cách lý tưởng, cả ba mặt hồ kể cả nắp đậy nên được làm bằng kiếng để cho ánh sáng không thất thoát ra ngoài nhưng sẽ làm cá bị “stress”. Tuy nhiên, sơn các mặt của hồ với màu nhạt sẽ làm tăng ánh sáng trong hồ. Một ba-lát loại được thiết kế đặc biệt có thể làm giảm độ rung của ánh đèn huỳnh quang và được đặc biệt khuyến khích sử dụng vì nó kéo dài tuổi thọ của bóng đèn và tiết kiệm điện năng (cũng là một vấn đề!). Những thủ thuật đặc biệt trong việc chiếu sáng một hồ cá Có hai thông số về chiếu sáng hồ cá mà mọi người nuôi cá đều phải quan tâm. Trước hết, phải đảm bảo hồ cá được chiếu sáng một cách đúng đắn bằng việc lắp đặt và vận hành thiết bị chiếu sáng một cách như ý. Thứ hai, phần thiết bị ánh sáng phải được che đi, ánh sáng không được thoát ra từ phía nắp đậy và dây điện phải được sắp đặt gọn gàng (đây luôn là nhược điểm của tôi). Để có được kinh nghiệm trong việc chiếu sáng hồ cá, tôi đã phải tiêu tốn hàng trăm mét dây chạy lòng vòng quanh hồ, mười bộ ba-lát và con chuột, một khối lượng lớn nhiệt lượng toả ra khi tất cả các đèn được bật sáng, và một đống lộn xộn kinh khủng dưới chân hồ cá; bởi vì, lúc bắt đầu tôi nghĩ 4 bóng đèn là đủ, do đó tôi chỉ lắp đặt bốn bộ dây dẫn. Sau đó tôi phải tăng thêm 4 bóng đèn nữa để ánh sáng có thể chiếu xuống đến đáy. Rồi lại thêm 4 bóng đèn tím nữa (trong khi 4 bóng ban đầu không dùng tới nhưng vẫn được để nguyên vị trí). Rồi lại thêm hai bóng đèn mờ (blacklight) để tạo hiệu ứng “ánh trăng” và sau nữa, tôi quyết định lắp thêm vài bóng 9500 K…Tóm lại, có đến 24 bóng được lắp vào hồ mặc dù tôi không biết làm cách nào để thay chúng khi cần thiết. Vì vậy, phải lên kế hoạch từ trước rồi hãy thực hiện sau! Nếu bạn dự tính dùng thật nhiều đèn, cách khôn ngoan là đặt tên cho chúng. Vì vậy, bạn có thể dán với cùng một nhãn trên bóng đèn, ba-lát và con chuột. Điều này sẽ giúp bạn rất nhiều khi bạn cần thay hoặc kiểm tra một bóng nào đó. Nếu được, nên đặt ba-lát và con chuột vào nơi thông thoáng và nhất định không gần với đầu vào của máy xục khí. Đưa thêm khí nóng vào hồ là “điểm cộng” vào mùa đông nhưng lại là “điểm trừ” vào mùa hè. Màu sắc đặc biệt của cá hay cây cảnh của bạn sẽ được làm nổi bật lên khi thêm vào một hay nhiều bóng đèn dùng riêng cho màu đó trong phổ của ánh sáng trắng. Đèn tím xanh dương tạo khung cảnh tự nhiên cho nhiều hồ cá, đặc biệt là với cá sống ở vùng nước sâu. Chiếu sáng hồ theo một góc nào đó có thể làm xuất hiện một màu sắc bị ẩn dấu khi ánh sáng chiếu thẳng. Điều này đặc biệt đúng với hầu hết các loài Haps ở hồ Malawi, chúng đáp ứng màu sắc tốt nhất khi được chiếu xiên với một góc 60 độ (chẳng hạn ánh sáng phản xạ từ mặt kiếng phía trước lên chúng). Bóng đèn có thể chỉ được bật lên mỗi khi bạn quan sát hồ cá mà không cần bật sáng cả ngày. Bạn có thể tạo hiệu ứng mặt trời mọc/ mặt trời lặn một cách dễ dàng bằng việc sử dụng bộ định thời. Cách tốt nhất, bạn nên bật đèn tím trước tiên, rồi đến bộ đèn ánh sáng trắng thứ nhất và rồi đến các đèn ánh sáng trắng còn lại sau đó một giờ. Cho hiệu ứng mặt trời lặn, bạn chỉ đơn giản đổi thứ tự ở trên. Một bộ điều chỉnh (dimmer)/con chuột sẽ làm tăng độ sáng một cách từ từ. Nó mắc tiền hơn bộ định thời một chút nhưng hoạt động thật sự ấn tượng và làm giảm stress cho cá. Bảo trì Sau sáu tháng sử dụng, một bóng đèn huỳnh quang sẽ chỉ còn phát xạ khoảng 60% so với cường độ ban đầu. Bật và tắt liên tục là nguyên nhân của việc suy giảm này. Hệ quả tương tự cũng xảy ra với đèn hợp kim ha-lo-gen. Giảm bớt số lần bật tắt sẽ làm tăng tuổi thọ của đèn. Bạn có thể đạt được điều này bằng cách dùng bộ định thời để bật và tắt đèn theo chu kỳ định trước. Sử dụng nguồn ánh sáng bổ sung khi làm việc với hồ sau khi đèn tắt hay trước khi đèn bật, bạn sẽ tránh làm bóng đèn “già” nhanh. Có nhiều khó khăn liên quan đến việc bật và tắt đèn hợp kim ha-lo-gen. Đừng cố bật đèn loại này lên nếu nó chưa thực sự nguội đi sau từ tám đến mười giờ hoạt động. Bóng đèn nên được thay sau mỗi sáu tháng để duy trì lượng ánh sáng đều đặn hằng năm, đặc biệt nếu bạn có trồng rong cảnh hay nuôi động vật thân mềm. Vài loại đèn khí sodium và khí thuỷ ngân không thích hợp để chiếu sáng cho các hồ san hô. Cũng nên tránh dùng các loại đèn HQL và HQI – NDL vì phổ phát xạ và nhiệt độ màu (4300° K) của chúng là không thích hợp. Tuy nhiên, vì chúng được chế tạo để ngăn cản sự phát xạ tia cực tím, chúng có thể giúp các loài thân mềm phát triển do phát ra ánh sáng với cường độ cao. Đèn khí ha-lo-gen trong suốt (quartz halogen) mặc dù rẻ hơn cũng không thích hợp cho hồ cá vì phát xạ quá nhiều nhiệt và có nhiệt độ màu thấp. Một chụp đèn phản xạ ánh sáng chất lượng tốt có thể làm tăng lượng ánh sáng chiếu trong hồ lên 50%. Bóng đèn cũng nên luôn được chùi sạch. Điều này lại càng cần thiết hơn nếu bóng đèn được bố trí sát với mặt nước, vì nước văng lên mang theo muối và các chất cặn khác làm giảm độ sáng của đèn. Nên tắt đèn trước khi lau và để đèn nguội đi. Một miếng giẻ tẩm nước tẩy rửa rất thích hợp cho việc này. Không nên đặt đèn hợp kim ha-lo-gen gần quá 30 cm so với mặt nước vì nó có thể làm nước hồ trở nên quá nóng. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Từ vựng Có nhiều từ được sử dụng trong bài viết này và ghi trên các thiết bị chiếu sáng mà bạn mua cho hồ cá của mình. Đây là bảng từ vựng tóm tắt để giúp bạn nhận dạng và hiểu được ý nghĩa của chúng, vì vậy bạn sẽ có nhiều cơ hội hơn để lựa chọn một cách đúng đắn. Nên biết rằng những từ này đã được chấp nhận rộng rãi và có ý nghĩa như nhau ở mọi quốc gia. Ánh sáng (khả kiến) Ánh sáng khả kiến là một phần của dải phổ trường điện từ nằm giữa bước sóng của tia cực tím (380 nm) và tia hồng ngoại (700 nm). Ánh sáng (bất khả kiến) Bao gồm cả những bước sóng không thể “nhìn thấy” được bằng mắt người. Dĩ nhiên, điều này không có nghĩa là các động vật khác không thể thấy các tia này. Hầu hết các vùng không thể nhận biết được là vùng hồng ngoại và tử ngoại, nghĩa là phía dưới tia đỏ và phía trên tia tím tương ứng. Tia cực tím rất hữu dụng trong việc sát trùng nước. Watt Đây là đơn vị công suất tiêu thụ của thiết bị chiếu sáng mà bạn dùng. Hai nguồn chiếu sáng có cùng công suất có thể chiếu sáng ở các mức độ khác nhau. Thông thường, năng lượng dư thừa không được chuyển hoá thành ánh sáng sẽ thoát ra dưới dạng nhiệt năng. Với mục đích chiếu sáng hồ cá, nhiệt lượng là không cần thiết vì vậy người nuôi nên vận hành để đạt được tỷ lệ ánh sáng/watt tối đa. Loại đèn huỳnh quang và hợp kim ha-lo-gen có hiệu quả sử dụng cao hơn so với loại đèn dây tóc và đèn khí ha-lo-gen. Lumen Đây là cường độ ánh sáng mà đèn phát ra và có lẽ là thông tin quan trọng nhất mà bạn cần biết từ nhà sản xuất. Nếu bạn có hai nguồn sáng cùng phát xạ trên cùng dải phổ và nguồn phát ra nhiều Lumen hơn chắc chắn sẽ sáng hơn. Tuy nhiên, với mục đích chiếu sáng cho hồ cá, điều này không hoàn toàn đúng. Một bóng đèn tạo ra nhiều Lumen hơn nhưng lại có hiệu quả chiếu sáng kém hơn (nghĩa là Lumen chưa đủ mạnh để chiếu đến cây cảnh hay san hô) hay phát xạ bước sóng hay dải sóng không thích hợp (dải xanh thay vì dải đỏ/xanh dương mà bạn cần). Lux Đây là cường độ sáng tính trên một đơn vị diện tích và được định nghĩa như là Lumen/m2. Có nghĩa, nếu tất cả ánh sáng từ đèn có cường độ sáng 3000 Lumen hội tụ trên 1m2, cường độ sáng trên mỗi điểm sẽ là 3000 Lux. Thật hiển nhiên, đây là cách tốt nhất để diễn tả nhu cầu về ánh sáng. Tuy nhiên, tổng lượng ánh sáng chiếu lên sỏi hay lên lá của một loài thực vật nhất định trong hồ cá của bạn là điều mà bạn cần tính đến. Nhà sản xuất không thể biết được độ sâu trong hồ cá của bạn, loại chụp phản chiếu mà bạn dùng nên họ không thể đưa ra giải đáp cho bạn. Sự khác biệt giữa Lumen và Lux ở chỗ Lumen là cường độ ánh sáng phát ra trong khi Lux là Lumen tính trên một đơn vị diện tích. Độ trung thực màu - CRI (Color Rendering Index) Chỉ số CRI thể hiện mức độ thay đổi màu sắc của một đối tượng dưới tác động chiếu sáng của một nguồn sáng chuyên biệt. Nói một cách đơn giản, CRI diễn tả mức độ mà nguồn sáng phát ra màu sắc thực. Chỉ số CRI có giá trị từ 0 đến 100. Một nguồn sáng có chỉ số CRI là 100 nghĩa là đối tượng được chiếu sáng sẽ trông thực sự là chính nó, đó chính là màu sắc tự nhiên của nó và không hề bị sai lệch. Một nguồn sáng có chỉ số CRI rất bé sẽ làm màu sắc và hình dạng đối tượng bị sai lệch nhiều. Một ví dụ về nguồn sáng có chỉ số CRI cao hiển nhiên là ánh sáng tự nhiên. Một vài loại đèn huỳnh quang có độ CRI rất cao (lên đến hơn 80 độ hay xấp xỉ 90 độ). Độ Kelvin (Độ màu) Ánh sáng trắng có thể có “độ nóng” khác nhau. Thêm một chút đỏ/vàng và ánh sáng trắng sẽ trở nên “ấm hơn”. Thêm một chút “xanh dương” và ánh sáng trông có vẻ “lạnh” hơn. Điều này có thể được định lượng bằng cách gán cho nó nhiệt độ màu, tính bằng độ Kelvin. Hãy nghĩ về nhiệt độ màu như là màu sắc của một khối kim loại (khối đen) khi nó được nung nóng đến các nhiệt độ khác nhau. Ánh sáng nóng đỏ có nhiệt độ khoảng 3500 độ Kelvin, và ở trên 6000 độ Kelvin ánh sáng trở thành màu xanh dương. Ánh sáng tự nhiên ở khoảng 5000 độ Kelvin. Điều này có nghĩa theo quan điểm của các nhà vật lý, màu xanh dương thì “nóng hơn” so với màu đỏ. Độ “0” trong thang nhiệt độ Kelvin là độ 0 “tuyệt đối” và là một giá trị có tính lý thuyết (không bao giờ đạt được). Một vật thể ở nhiệt độ này được xem như là không hề phát xạ một chút ánh sáng nào cả. Phổ (spectrum) Phổ mô tả các bước sóng ánh sáng tạo nên nguồn sáng. Ánh sáng khả kiến là một dải liên tục của màu sắc từ tím đến đỏ (380 – 700 nm). Đèn ánh sáng tự nhiên và đèn dây tóc là tổng hợp của tất cả các bước sóng khả kiến. Đèn huỳnh quang và đèn hợp kim ha-lo-gen chỉ phát một vài bước sóng (hay dải sóng) phụ thuộc vào chất phốt-pho hay chất đất hiếm chứa trong đèn. Ánh sáng dưới dạng sóng điện từ Ánh sáng thật là kỳ lạ. Trong vật lý học nó có thể được diễn giải dưới dạng hạt (particle - gọi là “photon”) hay dạng sóng (wave). Do đó, nó có đặc tính của cả hai như hạt (có thể rơi trên vật thể, thay đổi đường đi, và dội lại từ một đối tượng…) và sóng (có bước sóng, chu kỳ, tần số…). “Dạng” sóng của ánh sáng có nhiều điểm thú vị nhất. Bước sóng ánh sáng tính bằng độ dài tính giữa hai đỉnh sóng liên tiếp (giống như sóng biển) trong khi tần số là số lượng bước sóng tính trong một giây. Ánh sáng có vận tốc 300.000 Km/giây và không phụ thuộc vào độ dài bước sóng. Điều này có nghĩa, nếu bước sóng ngắn, sẽ có nhiều bước sóng trong một giây, trong khi nếu bước sóng dài hơn, sẽ có ít bước sóng hơn trong một giây. Do đó, với bước sóng dài hơn (như màu đỏ) tần số sẽ nhỏ hơn; còn với bước sóng ngắn hơn (như màu tím) thì tần số sẽ cao hơn. Các hạt photon “mang” mức năng lượng tỷ lệ với tần số của nó. Kết quả là tia cực tím có mức năng lượng gấp đôi so với tia đỏ. Đây là điều tối quan trọng cho sự quang hợp của thực vật và san hô bởi vì chúng cần các photon có mức năng lượng cao. Sự suy hao cường độ sáng Khi chúng ta di chuyển ra xa nguồn sáng, cường độ sáng suy giảm theo tỷ lệ khoảng cách tương ứng (geometrically). Do đó, khi khoảng cách tăng gấp đôi, cường độ sáng giảm còn một phần tư. Trong các hồ sâu, cường độ sáng ở độ sâu 80 cm chỉ còn một phần mười sáu so với tại độ sâu 20 cm. Cách tính này chỉ đúng với môi trường không khí thôi. Với môi trường nước, lượng suy hao khi ánh sáng truyền đi còn lớn hơn nhưng cách tính trên giúp bạn dự đoán rằng bạn phải dùng bao nhiêu đèn với công suất bao nhiêu là vừa. Zooxanthellae (vi tảo) Zooxanthellae là loại vi tảo hình roi (một số có đuôi - flagellate), chúng sử dụng tế bào của vài loài động vật thân mềm như san hô, bọt biển và sò để cộng sinh. Đổi lại nó sẽ cung cấp thực phẩm và ô-xy cho vật chủ trong khi nó tiêu thụ hầu hết CO2, ni-tơ và phốt-pho mà các động vật thân mềm tạo ra. Quang hợp (photosynthesis) Quang hợp là hoạt động của thực vật trong đó ánh sáng được sử dụng như là nguồn năng lượng để tạo ra thực phẩm (như đường chẳng hạn). Trong quá trình này, thực vật tiêu thụ CO2 và tạo ra ô-xy trong khi chúng “tích trữ” năng lượng dưới dạng các phân tử đường. Hiện tượng này có thể thấy được trong các hồ cảnh trồng rong, hồ nước và đập nước chỉ sau một vài giờ chiếu sáng, dưới dạng những bọt bong bóng li ti thoát ra từ các mao mạch trên lá cây. Quá trình diễn ra ngược lại khi trời tối. Khi trời tối, thực vật sẽ tiêu thụ ô-xy và tạo ra CO2 do đó giải phóng năng lượng mà nó lưu trữ dưới dạng đường.
