測定原理

 ■ライトアナライザーの実測値（生データ）
ライトアナライザーLA-106は、350～800 nmの波長範囲における分光放射照度 （spectral irradiance）（mW/m²/nm）をまず最初に実測し、この生データに基づいて照度や光量子束密度を計算により求めます。なお、分光放射照度は放射照度を波長で微分した量であり、分光放射照度をEλ 、放射照度（ irradiance）（W/m²）をE 、波長をλとすると、

と表されます。したがって、放射照度 は、分光放射照度 を波長 について積分することによって求められます。下図は、横軸を波長（nm）、縦軸を分光放射照度（mW/m²/nm）とした太陽光のスペクトルです。

■プランクの式

光子1個のエネルギーは、波長が決まれば計算によって求めることができます。これがプランクの式 E = hν（h はプランク定数、ν は光の振動数）です。なお、振動数 ν は光速 c と波長 λ を用いてν = c/λと表されるため、光子1個のエネルギーはE = hc/λと計算することができます。例えば、波長500 nmの光子1個のエネギーは以下のようにして約4×10^-19 Jと求めることができます。

6.62607015×10^-34Js×2.99792458×10⁸ m/s÷(500×10^-9 m) = 3.97289×10^-19 J

　プランク定数 h = 6.62607015×10^-34 Js

　光速 c = 2.99792458×10⁸ m/s

　波長500 nm = 500×10^-9 m

■光量子束密度の計算方法

波長が決まれば、光子1個のエネルギーが決まります。そのため、測定された光のエネルギーを光子1個のエネルギーで割ることで、光子の個数を算出できます。

従って、ライトアナライザーが波長ごとに測定した分光放射照度（mW/m²/nm）を、その波長における光子1個のエネルギーで割ることで、各波長における1秒間・1㎡当たり・1nm当たりの光子数を求めることができます。なお、W = J/s（ワットは1秒当たりのジュール）です。

さらに、この値を400 nm～700 nmにわたって積分することにより、PPFD（μmol/m²/s）が得られます。計算方法の詳細は、ライトアナライザーに関するQ&Aを御参照ください。また、放射照度、光量子束密度、及び照度は、分光放射照度からエクセルにより計算することもできます。