33

Лекции «Молекулярная Фотоника»

Лекция 2. Поглощение света. Образование электронно-

возбужденных состояний

1. В основе любой ф/х реакции лежит поглощение света веществом.

Любая ф/х реакция начинается с поглощения света. Это положение лежит в основе 1-го закона фотохимии - закона Гроткуса-Дрепера:

«Фотохимические превращения происходят только под действием того света, который поглощается веществом»

1. Свойства света

Свет - эл.-магн. излучение- ведет себя как волна и как частица.

Волновые свойства светапроявляются в -

отражении и преломлении;

дифракции и интерференции;

зависимость показателя преломления от .

Корпускулярные свойства светапроявляются в -

фотоэффекте;

излучении абсолютно черного тела;

комбинационном рассеянии.

Основные характеристики света:

Длина волны - 

Частота колебания световой волны - 

Энергия кванта света - Е

Фундаментальные соотношения:

 = c_o

Е = h = hc_o/ = hc_o

с_о - скорость света

 = 1/  - волновое число

Размерность: [] - нм; [] - c^-1; [] - см^-1

Постоянные: постоянная Планка h = 6,62.10^-34 Дж.с

скорость света с_о = 3.10¹⁰ см/с (в вакууме)

Единицы

1 эВ = 96,5 кДж/моль = 23,1 ккал/моль = 1240 нм = 8070 см^-1

1 Эйнштейн - Энергия 1 моля квантов (N_oh) (N_o- число Авогадро 6.02 10²³)

Свет, применяемый для проведения фотохимических реакций:

1. Дальний УФ: 200 - 330 нм (вакуумный УФ: < 185 нм)

2. Ближний УФ: 330- 380 нм

3. Видимый: 390 - 690 нм

4. Ближний ИК : 700 - 1100 нм

Примеры расчетов:

6,02 10²³ . 6,62 10^-34 . 3 10¹⁰ 1,2 10⁵

Е _{1 Эйнштейн} =   =  кДж

n 10^-7 n

где n - значение длины волны в нм.

Е^{400 нм}_{1 Эйнштейн} = 1200 10²/400 = 300 кДж

Е^{400 нм}_{1 кванта} = 3 10⁵/6,02 10²³ = 5 10^-19 Дж

Длина волны, нм	Волновое число, см-1	Энергия
		кДж/моль	ккал/моль	эВ
200	50.000	599	143	6,20
250	40.000	479	114	4,96
300	33.333	399	95	4,13
350	28.571	342	82	3,54
400	25.000	300	71	3,10
450	22.222	266	64	2,75
500	20.000	240	57	2,48
550	18.182	218	52	2,25
600	16.666	200	48	2,07

Важно установить

количественную меру поглощения света;

причины поглощения света; с чем связана способность

молекул вещества поглощать свет в разных

спектральных областях и с разной интенсивностью.