Физика
Колебания и волны
Оптика
Общая характеристика световых явлений.
Фотометрия и светотехника.
Основные законы геометрической оптики.
Применение отражения и преломления света для получения изображения.
Оптические системы и их погрешности.
Оптические приборы.
Интерференция света.
Дифракция света.
Физические принципы оптической голографии.
Поляризация света и поперечность световых волн.
Шкала электромагнитных волн.
Спектры и спектральные закономерности.
Действия света на вещество.
Википедия
Физика
Физика - это область естествознания, наука. Она изучает самые общие и фундаментальные закономерности, которые определяют структуру и эволюцию материальн... читать далее »
Статьи по Физике
20.10.2009 00:00
Фотохимические действия света. . Физика.
Поглощение света может вызвать и некоторые химические процессы, состоящие обычно в распаде молекулы, поглотившей свет, на части, за которым нередко следует ряд дальнейших химических превращений. Наибольшее значение имеет химический процесс, который разыгрывается под действием света в зеленых частях растений.
Как известно, дыхание всех живых существ сопровождается окислением углерода, входящего в состав их тел. Сгорание углерода (превращение его в углекислоту СО2) сопровождается освобождением энергии, которая и используется животными при их движении. Точно так же главный источник энергии, используемый в технике, есть процесс сжигания топлива, т. е. опять-таки процесс образования СО2.
Обратный процесс расщепления СО2 происходит в зеленых частях растений под действием солнечного света, как фотохимический процесс. Расщепление углекислоты сопровождается дальнейшими химическими превращениями, приводящими в конце концов к образованию тех основных органических соединений, из которых построено тело растений и животных. Таким образом, этот «великий круговорот углерода» в природе осуществляется благодаря фотохимическому превращению. Энергия, затраченная при этом солнечным светом, запасается в виде внутренней энергии продуктов превращения и является главным запасом энергии, используемым до последнего времени человеком.
Важную роль в исследовании процесса расщепления СО2 под действием света играют исследования русского биолога Климентия Аркадьевича Тимирязева (1843—1920), который установил, что процесс этот связан с хлорофиллом растений, обусловливающим зеленую окраску листьев растений, и что он происходит по преимуществу под действием красного излучения солнечного спектра, которое наиболее сильно поглощаются хлорофиллом. Однако весь фотохимический процесс очень сложен, и, несмотря на успехи последних лет, позволившие выяснить отдельные этапы процесса, их последовательность и взаимосвязь еще недостаточно изучены.
Наряду с этим фотохимическим процессом, идущим в природе в гигантских масштабах, известно и множество других фотохимических превращений. Простым примером может служить фотохимический процесс выцветания многих красок, состоящий в окислении этих красок кислородом воздуха под действием света. Покрасив раствором некоторой краски (цианина) слой желатины, мы можем сохранять такую окрашенную пластинку довольно долго. Но если направить на нее интенсивный пучок света (от солнца или дугового фонаря), то пластинка в тех местах, куда падает свет, выцветает так быстро, что эти участки становятся бесцветными на глазах. Отбеливание холста, растянутого на солнцепеке, по существу представляет собой фотохимическое выцветание. Многие фотохимические процессы в настоящее время используются в технике для ускоренного получения тех или иных веществ. Большинство таких процессов идет особенно энергично под действием коротковолнового ультрафиолетового света.
Роль длины волны в фотохимических процессах.
Роль света в фотохимических процессах сводится к сообщению молекуле столь большой энергии, что молекула расщепляется на составные части. Нетрудно понять с точки зрения представления о световых квантах, что энергия, сообщаемая светом отдельной молекуле, очень велика, и притом тем больше, чем меньше длина волны.
Действительно, так как молекула поглощает свет целыми квантами, то на долю поглотившей свет молекулы приходится энергия, равная hn. Для света длины волны 480 нм найдем: hn=4,1•10-19 Дж.
Интересно отметить, что средняя кинетическая энергия отдельной молекулы газа достигает указанного значения лишь при температуре около 20 000 °С.
Другими словами, освещение даже видимым светом может также эффективно расщеплять молекулы, как нагревание на 20 000°С. Освещение ультрафиолетовым или рентгеновским излучением может, следовательно, оказаться еще более эффективным.
по материалам пособия “Элементарный учебник физики” под ред. академика Г. С. Ландсберга.
Источник
Как известно, дыхание всех живых существ сопровождается окислением углерода, входящего в состав их тел. Сгорание углерода (превращение его в углекислоту СО2) сопровождается освобождением энергии, которая и используется животными при их движении. Точно так же главный источник энергии, используемый в технике, есть процесс сжигания топлива, т. е. опять-таки процесс образования СО2.
Обратный процесс расщепления СО2 происходит в зеленых частях растений под действием солнечного света, как фотохимический процесс. Расщепление углекислоты сопровождается дальнейшими химическими превращениями, приводящими в конце концов к образованию тех основных органических соединений, из которых построено тело растений и животных. Таким образом, этот «великий круговорот углерода» в природе осуществляется благодаря фотохимическому превращению. Энергия, затраченная при этом солнечным светом, запасается в виде внутренней энергии продуктов превращения и является главным запасом энергии, используемым до последнего времени человеком.
Важную роль в исследовании процесса расщепления СО2 под действием света играют исследования русского биолога Климентия Аркадьевича Тимирязева (1843—1920), который установил, что процесс этот связан с хлорофиллом растений, обусловливающим зеленую окраску листьев растений, и что он происходит по преимуществу под действием красного излучения солнечного спектра, которое наиболее сильно поглощаются хлорофиллом. Однако весь фотохимический процесс очень сложен, и, несмотря на успехи последних лет, позволившие выяснить отдельные этапы процесса, их последовательность и взаимосвязь еще недостаточно изучены.
Наряду с этим фотохимическим процессом, идущим в природе в гигантских масштабах, известно и множество других фотохимических превращений. Простым примером может служить фотохимический процесс выцветания многих красок, состоящий в окислении этих красок кислородом воздуха под действием света. Покрасив раствором некоторой краски (цианина) слой желатины, мы можем сохранять такую окрашенную пластинку довольно долго. Но если направить на нее интенсивный пучок света (от солнца или дугового фонаря), то пластинка в тех местах, куда падает свет, выцветает так быстро, что эти участки становятся бесцветными на глазах. Отбеливание холста, растянутого на солнцепеке, по существу представляет собой фотохимическое выцветание. Многие фотохимические процессы в настоящее время используются в технике для ускоренного получения тех или иных веществ. Большинство таких процессов идет особенно энергично под действием коротковолнового ультрафиолетового света.
Роль длины волны в фотохимических процессах.
Роль света в фотохимических процессах сводится к сообщению молекуле столь большой энергии, что молекула расщепляется на составные части. Нетрудно понять с точки зрения представления о световых квантах, что энергия, сообщаемая светом отдельной молекуле, очень велика, и притом тем больше, чем меньше длина волны.
Действительно, так как молекула поглощает свет целыми квантами, то на долю поглотившей свет молекулы приходится энергия, равная hn. Для света длины волны 480 нм найдем: hn=4,1•10-19 Дж.
Интересно отметить, что средняя кинетическая энергия отдельной молекулы газа достигает указанного значения лишь при температуре около 20 000 °С.
Другими словами, освещение даже видимым светом может также эффективно расщеплять молекулы, как нагревание на 20 000°С. Освещение ультрафиолетовым или рентгеновским излучением может, следовательно, оказаться еще более эффективным.
по материалам пособия “Элементарный учебник физики” под ред. академика Г. С. Ландсберга.
Источник