光系统是如何被发现的？
早在1943年，爱默生（Emerson）以绿藻和红藻为材料，研究其不同光波的量子产额（quantum yield ）（即植物通过一个光量子所固定的二氧化碳分子数或放出的氧分子数），发现当光子波长大于685nm（远红光）时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降，这种现象被称为红降现象（red drop）。当时尚不能理解这个现象。爱默生等在1957年又观察到，在远红光（710nm）条件下，如补充红光（波长650nm），则量子产额大增。比这两种波长的光单独照射的总和还要多。后人把这两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象称为 增益效应（enhancement effect）或 爱默生效应（Emberson effect）。
红降效应
增益效应示意图
上述现象说明植物体中可能存在两种色素系统，各有不同的吸收峰，进行不同的光合反应。随着近代研究技术的进展，可以直接从叶绿体中分离出两个光系统，每个光系统具有特殊的色素复合体及一些物质。
根据上述实验结果，希尔（1960）等人提出了双光系统（two photosystem）的概念，把吸收长波长（>680nm）光的系统成为光系统Ⅰ（PSⅠ），吸收短波长（≤680nm）光的系统成为光系统Ⅱ（PSⅡ）
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