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光化學(xué)研究歷史和特點
發(fā)布時間:2018-11-06    瀏覽量:6377

光化學(xué)(photochemistry)屬于化學(xué)領(lǐng)域,它的任務(wù)是研究光和物質(zhì)相互作用所引起的物理變化和化學(xué)變化,涉及由可見光和紫外光所引起的所有化學(xué)反應(yīng)。

 

光化學(xué)研究歷史

  30年代以前光化學(xué)是零散 不成系統(tǒng)的
  50年代 建立了光化學(xué)的定則:原子軌道理論,分子軌道理論,前線軌道理論產(chǎn)生→光化學(xué)定則:Stank-Einstein定律,F(xiàn)ranck-Condon原理,自旋選擇定則,Kasha規(guī)則等
  80年代飛秒,皮秒,脈沖光源, 脈沖激光技術(shù) 
  激光閃光光解技術(shù)——超快反應(yīng)理解、分子動態(tài)過程的理解
  光化學(xué)建立在分子水平上——現(xiàn)代光化學(xué)
  20世紀(jì)末——以無機(jī)材料為主
  近十年——有機(jī)材料化學(xué)飛速發(fā)展
 

光化學(xué)特點

  目前光化學(xué)所涉及光的波長范圍為100~1000nm即紫外至近紅外波段。比紫外波長更短的電磁輻射(X射線和?射線),所引起的光電離和化學(xué)變化屬于輻射化學(xué)(radiochemistry)的范疇。而遠(yuǎn)紅外波段的或波長更長的電磁波,其光子能量不足以引起化學(xué)變化,因此不屬于光化學(xué)研究的范疇。一般來說,光化學(xué)有效的光的波長范圍為100-1000nm,但由于受光窗材料和化學(xué)鍵能的限制,光化學(xué)中通常適用的光的波長范圍為200-700nm,其中200nm是石英光窗材料的透射限。
 
  光化學(xué)反應(yīng)中,分子吸收的光子所具有的能量與化學(xué)反應(yīng)中分子的能量變化相匹配才能引起化學(xué)變化。光化學(xué)中適用的光,其具有的能量應(yīng)足以使化學(xué)鍵斷裂,此能量對應(yīng)相應(yīng)波長范圍。
 

光化學(xué)與熱化學(xué)反應(yīng)區(qū)別

  光化學(xué)反應(yīng)的活化主要是通過分子吸收一定波長的光來實現(xiàn)的,而熱化學(xué)反應(yīng)的活化主要是分子從環(huán)境中吸收熱能而實現(xiàn)的。光化學(xué)反應(yīng)受溫度的影響小,有些反應(yīng)可在接近0K時發(fā)生。
  光活化分子與熱活化分子的電子分布及構(gòu)型有很大不同,光激發(fā)態(tài)的分子實際上是基態(tài)分子的電子異構(gòu)體。

  被光激發(fā)的分子具有較高的能量,可以得到高內(nèi)能的產(chǎn)物,如自由基、雙自由基等。


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