Emerson-förstärkningseffekten , eller helt enkelt Emerson-effekten, är en ökning av effektiviteten av fotosyntes när kloroplaster samtidigt exponeras för ljus med en våglängd på 670 nm (kortvåg) och 700 nm (rött ljus med lång våglängd). Med samtidig belysning med både långvågigt och kortvågigt rött ljus är fotosyntesens effektivitet betydligt högre än summan av effektiviteten under belysning med endast kortvågs- eller långvåglängdsrött ljus. Upptäckten av denna effekt gjorde det möjligt för Emerson att föreslå att två fotosystem deltar i fotosyntesens ljusreaktioner, varav det ena absorberar kortvågigt ljus och det andra rött ljus med lång våglängd [1] .
R. Emerson och kollegor i experiment från 1942 till 1957 fann att för chlorella är det mest effektiva för fotosyntes rött ljus i intervallet 650-680 nm och blått ljus i intervallet 400-460 nm, det vill säga ljuset som absorberas mest intensivt av klorofyll . De beräknade också att rött ljus var i genomsnitt 36 % effektivare än blått ljus. Som ett mått på effektiviteten av fotosyntes användes dess kvantutbyte , som mättes genom antalet O 2 -molekyler som frigjordes per ett kvantum av absorberad energi [2] .
I efterföljande experiment visades det att om cellerna belyses med rött ljus med en våglängd på 650-680 nm, så är kvantutbytet av fotosyntes ganska högt. Men med en ytterligare ökning av ljusets våglängd över 685 nm, sjunker kvantutbytet av fotosyntes kraftigt. Detta fenomen kallas den röda falleffekten [1] eller den första Emersoneffekten. Om chlorella belyses med både kortvågigt och långvågigt rött ljus blir den totala effekten högre än vid inverkan av varje typ av strålar för sig. Detta fenomen kallas förstärkningseffekten , eller den andra Emerson-effekten. Det var dessa experiment som fungerade som grunden för Emerson att föreslå att ljusprocesserna för fotosyntes kräver interaktion mellan två fotosystem [2] . 1967 publicerade Emerson sina resultat i en vetenskaplig artikel [3] . Därefter kunde båda fotosystemen isolera och studera proteinkomplexen som utgör deras sammansättning. Emersons antagande låg till grund för den moderna modellen för Z-fotosyntes och gav impulser till studiet av de fysiska, kemiska och funktionella egenskaperna hos fotosystem I och fotosystem II .