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1. 远红光是不可见光吗?

严格来说,远红光处于人类视力的极限边缘

  • 波长范围: 远红光的波长通常定义在 700nm 到 750nm(甚至延伸到 800nm)之间。

  • 可见性: 虽然很多教科书将 700nm 作为可见光的终点,但人眼实际上能感知到 750nm 左右的光,只是极度微弱。在你看来,它可能只是一种极其暗淡、带有深褐色调的“暗红色”。

  • 对比: 相比之下,红外线(Infrared, >760nm/800nm)是彻底的不可见光,人眼无法察觉。

小知识: 在黑暗的实验室里,如果你盯着一个发射 730nm 远红光的 LED 灯珠,你会看到它发出微弱的红光,但这并不是因为它亮,而是因为你的眼睛对那个波长的敏感度已经下降到了只有绿光的万分之一以下。


2. 什么情况下植物会吸收到远红光?

在自然界中,植物“吸收”或“感受到”远红光主要发生在以下三个经典场景:

场景 A:身处“绿荫”之下(避荫反应)

这是植物感应远红光最重要的情况。

  • 原理: 顶层的叶片会吸收大量的蓝光红光用于光合作用,但它们对远红光几乎是“透明”的(不吸收,直接穿透或反射)。

  • 结果: 处于底层或被遮挡的植物,接收到的光谱中红光极少,远红光比例极高

  • 植物反应: 光敏色素感受到这种“低 R:FR 比值”,就像收到了“邻居在抢我阳光”的信号。phyB 活性降低,解除对生长素的抑制,植物会拼命伸长茎秆,试图长得比邻居高。

场景 B:黄昏与黎明(日落时刻)

  • 原理: 当太阳接近地平线时,阳光穿过大气的路径变长。波长较短的光(蓝光、绿光)由于瑞利散射被散射掉,而波长较长的红光和远红光更容易到达地面。

  • 结果: 在日落那一刻,远红光的比例会显著上升。

  • 植物反应: 这种光谱的变化是植物的“晚安信号”,帮助光敏色素系统(如 phyA, phyB)重置,从而精确测量夜晚的时长,以此决定何时开花(光周期现象)。

场景 C:种子深埋土中

  • 原理: 土壤对不同波长的光穿透能力不同。波长较长的远红光比红光更容易穿透微小的土壤缝隙(衍射)。

  • 结果: 深层土壤中的种子接收到的主要是远红光。

  • 植物反应: 对于很多种子(如莴苣种子),远红光是抑制萌发的信号(让 phyB 保持在 Pr 态)。这是一种进化策略:如果只有远红光,说明上方有厚土或密林,现在萌发可能饿死。