光化学效应光化学反应
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发布时间：2024-08-20 22:47
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时间：2024-08-26 21:50
光化学是化学的一个分支，专门研究光与物质交互作用导致的永久性化学效应。其研究范围主要集中在100至1000纳米的紫外至近红外波段，这是由于历史和实验技术的限制。在此波长之外，如X射线或γ射线引发的光电离和相关化学变化则属于辐射化学的范畴。红外光或更长波长的电磁波，由于其光子能量不足以引发光化学过程，因此不被光化学研究所覆盖，尽管有些红外激光能引发化学反应，但这通常归类于红外激光化学。
光化学过程在地球上无处不在，比如植物的光合作用、动物的视觉，以及涂料、高分子材料的光致变性和照相、光刻中的光催化等。同位素分离和光控功能体系的合成，都显示出光化学领域的活跃。尽管如此，从理论和实验技术角度看，光化学在化学的总体发展中还处于初级阶段。
光化学反应的独特之处在于，与热化学反应不同，它通过光激活分子，激发态的分子能量分布是非平衡的，可以选择性激发。激发态分子通常寿命较短，主要与低激发态反应有关。激发过程中的能量可以通过辐射弛豫和非辐射弛豫两种途径耗散，前者如荧光和磷光，后者则转化为热能。
研究光化学反应途径通常需要通过建立假想模型来探索，通过动力学方程与实验数据的比较，确定最可能的反应方式。示踪原子标记法和猝灭法是常用的研究手段，后者通过荧光猝灭来研究反应机理。
光化学在选择性反应和无杂质反应方面具有优势，例如，它可以精准地使分子特定位置发生反应，且在固体格子中进行光化学合成可以控制特定构象。大气中的化学现象，如大气组成、极光和气候等，都与光化学反应密切相关，大气污染过程中的许多复杂过程也依赖于光化学机理。
扩展资料
光化学效应是指物质的分子吸收了外来光子的能量后激发的化学反应。普通光与生物组织作用时，在一定条件下就可产生光化学效应。例如，视紫红质受光照后发生的漂白过程。人体皮肤中的麦角胆固醇在阳光作用下变成维生素D2，以及在叶绿体存在的条件下，阳光照射可使水和二氧化碳合成碳水化合物和氧气。激光作为一种能量高度集中、单色性极好的光源，它还可以引起一些普通光不起引起的光化学效应。
