Fotohemijski procesi u retini sastoji se u činjenici da se vizualna ljubičasta (rodopsin) koja se nalazi u vanjskim segmentima štapića uništava pod utjecajem svjetlosti i obnavlja u mraku. Nedavno su Rushton (1967) i Weale (1962) proučavali ulogu vizuelne ljubičaste boje u procesu djelovanja svjetlosti na oko.
Uređaji koje su konstruisali omogućavaju merenje debljine sloja rodopsina u retini živog ljudskog oka, koji se raspada pod uticajem svetlosti. Rezultati istraživanja omogućili su autorima da zaključe da ne postoji direktna veza između promjene osjetljivosti na svjetlost i količine dezintegriranog vizualnog ljubičastog.
To može ukazivati na složenije procese koji se odvijaju u mrežnici pri izlaganju vidljivom zračenju ili, kako nam se čini, na nesavršenu metodu (upotreba atropina, korištenje umjetne zjenice, itd.).
Djelovanje svjetlosti se ne objašnjava samo fotohemijskom reakcijom. Općenito je prihvaćeno da kada svjetlost udari u retinu, u optičkom živcu nastaju akcione struje, koje bilježe viši centri moždane kore.
Kada se struje djelovanja registruju na vrijeme, dobija se retinogram. Kako pokazuje analiza elektroretinograma, karakteriše ga početni latentni period (vrijeme od trenutka izlaganja svjetlosnom fluksu do pojave prvih impulsa), maksimum (povećanje broja impulsa) i glatki smanjenje sa preliminarnim blagim povećanjem (latentni period konačnog efekta).
Dakle, pri istoj jačini podražaja, frekvencija impulsa ovisi o prirodi preliminarne adaptacije oka; ako je oko bilo prilagođeno svjetlu, onda se smanjuje, a ako je prilagođeno tami, povećava se.
Osim što reaguje na svjetlost, vizualni analizator obavlja i određeni vizualni rad. Međutim, po svoj prilici, mehanizmi uključeni u proces percepcije svjetlosti i detalji objekta prilikom izvođenja vizualnog rada neće biti potpuno identični.
Ako analizator na fluktuacije u nivou svjetlosnog toka reagira povećanjem ili smanjenjem površine receptivnih polja mrežnice, onda na komplikaciju objekta percepcije - promjenom optičkog sistema oka (konvergencija, akomodacija , papilomotorna reakcija itd.).
Vidljivo zračenje utiče na različite funkcije vizuelnog analizatora: na svjetlosnu osjetljivost i adaptaciju, kontrastnu osjetljivost i vidnu oštrinu, stabilnost jasnog vida i brzinu razlikovanja itd.
„Klinika bolesti, fiziologije i higijene u adolescenciji“, G.N. Serdyukovskaya
Mišići zenice, primivši D signal, prestaju da reaguju na signal G, koji se javlja signalom E. Od ovog trenutka zenica uzima sve moguće učešće u poboljšanju jasnoće slike objekta na retina, ali glavna uloga u tom procesu pripada sočivu. Zauzvrat, "centar za regulaciju snage retinalnog stimulusa", nakon što je primio signal E, prenosi informacije drugim centrima, u ...
E. S. Avetisov progresiju miopije smatra posljedicom "prekomerne regulacije", kada se "svrsishodan" proces prilagođavanja oka sa oslabljenom akomodativnom sposobnošću rada na blizinu pretvara u svoju suprotnost. Iz navedenog postaje jasno koliko je dovoljno racionalno osvjetljenje važno za rad oka. Poseban značaj dobija za adolescente koji kombinuju rad sa učenjem. Međutim, trenutno...
Intenzitet svjetlosti i osvjetljenje površine povezani su sljedećom jednačinom: I=EH2; E=I/H2; E=I*cos a/H2. gdje je E osvjetljenje površine u luksima; H je visina ugradnje svjetiljke iznad osvijetljene površine u metrima; I - intenzitet svjetlosti u svijećama; a je ugao između smjera intenziteta svjetlosti i ose svjetiljke. Svjetlina (B) - intenzitet svjetlosti reflektirane od površine u smjeru ...
Veštačko osvetljenje Kao osnova za standardizaciju uzimaju se sledeće karakteristike koje određuju stepen napetosti u vizuelnom radu. Preciznost vizualnog rada, koju karakterizira najmanja veličina dijela koji se razmatra. Pod pojmom “dio” u standardima se ne misli na proizvod koji se obrađuje, već na “predmet” koji se mora ispitati u toku radnog procesa, na primjer, konac tkanine, ogrebotina na površini proizvoda itd. Stepen osvetljenosti pozadine na kojoj se posmatra objekat...
Smanjenje osvjetljenja za jedan nivo dozvoljeno je za industrijske prostore sa kratkotrajnom zauzetošću ljudi, kao i u prostorijama u kojima se nalazi oprema koja ne zahtijeva stalno održavanje. Prilikom postavljanja kombinovane rasvete na radnu površinu, osvetljenost od opštih rasvetnih tela treba da bude najmanje 10% standarda kombinovane rasvete, ali za tinejdžere, očigledno, najmanje 300 luxa...
Fenomen luminescencije je odavno poznat - supstanca apsorbuje svetlost određene frekvencije, a sama stvara rasejano zračenje druge frekvencije. Stokes je još u 19. veku uspostavio pravilo - frekvencija raspršene svetlosti je manja od frekvencije apsorbovana svetlost (ν absorb > ν dis); fenomen se javlja samo kada je dovoljno visoka frekvencija upadne svetlosti.
U nekim slučajevima, luminiscencija se javlja gotovo bez inercije - pojavljuje se odmah i prestaje 10 -7 -10 -8 s nakon prestanka osvjetljenja. Ovaj poseban slučaj luminiscencije se ponekad naziva fluorescencija. Ali brojne supstance (fosfor i druge) imaju dugi naknadni sjaj, koji traje (postupno slabi) minutama, pa čak i satima. Ova vrsta luminiscencije se zove fosforescencija. Kada se zagrije, tijelo gubi sposobnost fosforescencije, ali zadržava sposobnost luminesciranja.
Pomnoživši obje strane nejednakosti koja izražava Stokesovo pravilo Planckovom konstantom, dobivamo:
Shodno tome, energija fotona koji atom apsorbuje veća je od energije fotona koji on emituje; Tako se i ovdje očituje fotonska priroda procesa apsorpcije svjetlosti.
Kasnije ćemo razmotriti postojeća odstupanja od Stokesovog pravila (§ 10.6).
U fenomenima fotohemije - hemijskim reakcijama pod uticajem svetlosti - takođe je bilo moguće ustanoviti postojanje najniže frekvencije potrebne da bi se reakcija odigrala. Ovo je sasvim razumljivo sa fotonske tačke gledišta: da bi se reakcija dogodila, molekul mora dobiti dovoljno dodatne energije. Često je fenomen maskiran dodatnim efektima. Dakle, poznato je da mješavina vodonika H 2 sa hlorom Cl 2 postoji dugo u mraku. Ali čak i pod slabim osvjetljenjem svjetlošću dovoljno visoke frekvencije, smjesa eksplodira vrlo brzo.
Razlog leži u pojavi sekundarnih reakcija. Molekula vodonika, nakon što je apsorbirala foton, može se disocirati (glavna reakcija):
H 2 +hν -> H + H.
Budući da je atomski vodik mnogo aktivniji od molekularnog vodika, dolazi do sekundarne reakcije s oslobađanjem topline:
H+Cl 2 =HCl+Cl.
Tako se oslobađaju atomi H i Cl. Oni stupaju u interakciju sa C1 2 i H 2 molekulima, a reakcija raste vrlo brzo, jednom pobuđena apsorpcijom malog broja fotona.
Među raznim fotohemijskim reakcijama, reakcije koje se javljaju tokom procesa fotografisanja zaslužuju pažnju. Kamera stvara pravu (obično smanjenu) sliku na sloju fotografske emulzije koja sadrži srebrni bromid, koji je sposoban za fotohemijske reakcije. Broj izreagiranih molekula je približno proporcionalan intenzitetu svjetlosti i vremenu njenog djelovanja (vrijeme ekspozicije pri fotografisanju). Međutim, ovaj broj je relativno mali; Rezultirajuća “latentna slika” se podvrgava procesu razvoja, kada pod uticajem odgovarajućih hemijskih reagensa dolazi do dodatnog oslobađanja srebrnog bromida u centrima nastalim tokom fotohemijske reakcije. Zatim slijedi proces fiksiranja (fiksiranja) slike: neizreagirani srebro-bromid osjetljiv na svjetlost se prenosi u otopinu i metalno srebro ostaje na fotosloju, što određuje prozirnost pojedinih područja rezultirajuće negativne slike (što se više svjetlosti apsorbira, tamnije odgovarajuće područje). Osvetljavanjem fotografskog papira (ili filma) kroz negativ dobija se na papiru (nakon što je razvijen i fiksiran) raspodelu osvetljenja koja odgovara objektu koji se fotografiše (naravno, ako su stvoreni odgovarajući uslovi za snimanje i obradu fotografije). materijali su ispunjeni). U fotografiji u boji, film sadrži tri sloja koji su osjetljivi na tri različita dijela spektra.
Ovi slojevi jedni drugima služe kao svjetlosni filteri, a osvjetljenje svakog od njih određeno je samo određenim dijelom spektra. Budući da je mnogo složeniji od crno-bijelog fotografskog procesa, proces fotografije u boji se u principu ne razlikuje od prvog i tipičan je fotonički proces.
“Metodološka izrada dijela programa” - Usklađenost obrazovnih tehnologija i metoda sa ciljevima i sadržajem programa. Društveni i pedagoški značaj prikazanih rezultata primjene metodičke izrade. Dijagnostika planiranih obrazovnih rezultata. - Kognitivno - transformirajuće - opšteobrazovno - samoorganizirajuće.
"Modularni obrazovni program" - Uslovi za izradu modula. Na njemačkim univerzitetima modul obuke se sastoji od disciplina tri nivoa. Struktura modula. Kursevi obuke drugog nivoa uključeni su u modul po drugim osnovama. Sadržaj za pojedinačnu komponentu je u skladu sa sadržajem ostalih komponenti modula.
"Organizacija obrazovnog procesa u školi" - Nećete razumjeti. Zzzz! (direktan zvuk i vid prema tekstu). Aplikacija. Set preventivnih vježbi za gornje disajne puteve. TRČANJE NA PRSTIMA Cilj: razvoj slušne pažnje, koordinacije i osjećaja za ritam. Y-ah-ah! Ciljevi zapisnika fizičkog vaspitanja. Kriterijumi za procenu zdravstveno-štedne komponente u radu nastavnika.
“Ljetni odmor” - Muzičko opuštanje, čaj za zdravlje. Praćenje regulatornog okvira subjekata ljetne zdravstvene kampanje. Odjeljak 2. Rad sa osobljem. Nastavak studija plesa i praktične nastave. Izrada preporuka na osnovu rezultata prošlih faza. Očekivani rezultati. Faze izvođenja programa.
“Škola društvenog uspjeha” - Nova formula standarda - zahtjevi: Osnovno obrazovanje. Tr - do rezultata savladavanja osnovnih obrazovnih programa. Organizaciona sekcija. Popova E.I. Uvođenje Saveznog državnog obrazovnog standarda NOO-a. Rezultati predmeta. Ciljna sekcija. 2. Osnovni obrazovni program. 5. Materijali metodološkog skupa.
"KSE" - Osnovni koncepti sistemskog pristupa. Koncepti savremene prirodne nauke (CSE). Nauka kao kritičko znanje. - Cjelina - dio - sistem - struktura - element - skup - veza - odnos - nivo. Koncept "koncepta". Humanističke nauke Psihologija Sociologija Lingvistika Etika Estetika. Fizika Hemija Biologija Geologija Geografija.
U ovoj temi ima ukupno 32 prezentacije
grana hemije u kojoj se proučavaju hemijske reakcije , nastaju pod uticajem svetlosti. Fizika je usko povezana s optikom (vidi Optika) i optičkim zračenjem (vidi Optičko zračenje). Prvi fotohemijski zakoni uspostavljeni su u 19. veku. (vidi Grotthusov zakon, Bunsen - Roscoe zakon (Vidi Bunsen - Roscoe zakon)) . Fizika se oblikovala kao samostalna oblast nauke u prvoj trećini 20. veka, nakon Ajnštajnovog otkrića zakona. , koji je postao osnovni u Ph. Kada molekul neke supstance apsorbuje kvant svetlosti, on prelazi iz osnovnog stanja u pobuđeno stanje, u kojem ulazi u hemijsku reakciju. Proizvodi ove primarne reakcije (zapravo fotokemijske) često sudjeluju u raznim sekundarnim reakcijama (tzv. tamne reakcije), dovodeći do stvaranja konačnih proizvoda. Sa ove tačke gledišta, fosfor se može definisati kao hemija pobuđenih molekula nastalih apsorpcijom svetlosnih kvanta. Često, manje ili više značajan dio pobuđenih molekula ne ulazi u fotokemijsku reakciju, već se vraća u osnovno stanje kao rezultat različitih vrsta procesa fotofizičke deaktivacije. U nekim slučajevima, ovi procesi mogu biti praćeni emisijom kvanta svjetlosti (fluorescencija ili fosforescencija). Omjer broja molekula koji ulaze u fotokemijsku reakciju i broja apsorbiranih svjetlosnih kvanta naziva se kvantni prinos fotokemijske reakcije. Kvantni prinos primarne reakcije ne može biti veći od jedinice; ova vrijednost je obično znatno manja od jedinice zbog efikasne dekontaminacije. Kao rezultat tamnih reakcija, ukupan kvantni prinos može biti znatno veći od jedinice.
Najtipičnija fotohemijska reakcija u gasnoj fazi je disocijacija molekula sa formiranjem atoma i radikala. Tako, pod dejstvom kratkotalasnog ultraljubičastog (UV) zračenja, kome je izložen, na primer, kiseonik, nastaju pobuđene molekule O 2 * disocirati na atome:
O2 + hν O*2 , O*2 → O + O.
Ovi atomi ulaze u sekundarnu reakciju sa O 2, formirajući ozon: O + O 2 → O 3.
Takvi se procesi dešavaju, na primjer, u gornjim slojevima atmosfere pod utjecajem sunčevog zračenja (vidi Ozon u atmosferi).
Kada se osvetli smeša hlora i zasićenih ugljovodonika (pogledajte Zasićeni ugljovodonici) (RH, gde je R alkil), potonji se hlorišu. Primarna reakcija je disocijacija molekule hlora na atome, nakon čega slijedi lančana reakcija (vidi Lančane reakcije) stvaranja hlornih ugljikovodika:
Cl2+ hν →
Cl + RH → HCl + R
R + Cl 2 → RCl + Cl, itd.
Ukupni kvantni prinos ove lančane reakcije je značajno veći od jedinice.
Kada živina lampa osvetli mešavinu živine pare i vodonika, svetlost apsorbuju samo atomi žive. Potonji, prelazeći u pobuđeno stanje, uzrokuju disocijaciju molekula vodika:
Hg* + H 2 → Hg + H + H.
Ovo je primjer senzibilizirane fotokemijske reakcije. Pod uticajem kvanta svetlosti sa dovoljno visokom energijom, molekuli se pretvaraju u ione. Ovaj proces, nazvan fotojonizacija, može se zgodno posmatrati pomoću masenog spektrometra.
Najjednostavniji fotohemijski proces u tečnoj fazi je prenos elektrona, odnosno redoks reakcija izazvana svetlom. Na primjer, kada se izloži UV svjetlu na vodeni rastvor koji sadrži ione Fe 2 +, Cr 2 +, V 2 +, itd., elektron prelazi sa pobuđenog jona na molekul vode, na primjer:
(Fe 2 +)* + H 2 O → Fe 3 + + OH - + H +.
Sekundarne reakcije dovode do stvaranja molekule vodika. Prijenos elektrona, koji se može dogoditi pri apsorpciji vidljive svjetlosti, karakterističan je za mnoge boje. Fototransfer elektrona uz učešće molekula hlorofila je primarni čin fotosinteze, složenog fotobiološkog procesa koji se odvija u zelenom listu pod uticajem sunčeve svetlosti.
U tečnoj fazi, molekuli organskih spojeva s višestrukim vezama i aromatičnim prstenovima mogu sudjelovati u raznim tamnim reakcijama. Osim cijepanja veza što dovodi do stvaranja radikala i biradikala (na primjer, karbeni (vidi Karbeni)) , kao i reakcije heterolitičke supstitucije, poznati su brojni fotohemijski procesi izomerizacije (vidi Izomerizacija) , prestrojavanja, formiranje ciklusa itd. Postoje organska jedinjenja koja se pod uticajem UV svetlosti izomerišu i dobijaju boju, a kada su osvetljena vidljivom svetlošću ponovo se pretvaraju u prvobitna bezbojna jedinjenja. Ovaj fenomen, nazvan fotohromija, poseban je slučaj reverzibilnih fotohemijskih transformacija.
Zadatak proučavanja mehanizma fotohemijskih reakcija je veoma složen. Apsorpcija svjetlosnog kvanta i formiranje pobuđene molekule događa se u vremenu od oko 10 - 15 sec. Za organske molekule s višestrukim vezama i aromatičnim prstenovima, koji su od najvećeg interesa za fiziku, postoje dvije vrste pobuđenih stanja koja se razlikuju po vrijednosti ukupnog spina molekula. Potonji može biti jednak nuli (u osnovnom stanju) ili jedan. Ova stanja se nazivaju singlet i triplet, respektivno. Molekul prelazi u singletno pobuđeno stanje direktno nakon apsorpcije svjetlosnog kvanta. Prijelaz iz singletnog u tripletno stanje nastaje kao rezultat fotofizičkog procesa. Životni vijek molekula u pobuđenom singletnom stanju je fotohemija 10 -8 sec; u tripletnom stanju – od 10 -5 –10 -4 sec(tečni mediji) do 20 sec(tvrdi mediji, na primjer čvrsti polimeri). Stoga mnogi organski molekuli ulaze u kemijske reakcije u tripletnom stanju. Iz istog razloga koncentracija molekula u ovom stanju može postati toliko značajna da molekuli počnu apsorbirati svjetlost, prelazeći u visoko pobuđeno stanje, u kojem ulaze u tzv. dvokvantne reakcije. Pobuđeni molekul A* često formira kompleks sa nepobuđenim molekulom A ili sa molekulom B. Takvi kompleksi, koji postoje samo u pobuđenom stanju, nazivaju se ekscimeri (AA)* ili ekscipleksi (AB)*, respektivno. Ekscipleksi su često prethodnici primarne hemijske reakcije. Primarni proizvodi fotokemijske reakcije - radikali, ioni, radikalni joni i elektroni - brzo ulaze u daljnje tamne reakcije u vremenu koje obično ne prelazi 10 -3 sec.
Jedna od najefikasnijih metoda za proučavanje mehanizma fotohemijskih reakcija je pulsna fotoliza , čija je suština stvaranje visoke koncentracije pobuđenih molekula osvjetljavanjem reakcione smjese kratkim, ali snažnim bljeskom svjetlosti. Kratkovječne čestice koje nastaju u ovom slučaju (tačnije, pobuđena stanja i gore navedeni primarni produkti fotohemijske reakcije) detektuju se njihovom apsorpcijom "sondirajuće" zrake. Ova apsorpcija i njena promjena tokom vremena se bilježe pomoću fotomultiplikatora i osciloskopa. Koristeći ovu metodu, moguće je odrediti i apsorpcijski spektar međučestice (i na taj način identificirati ovu česticu) i kinetiku njenog nastanka i nestanka. U ovom slučaju, laserski impulsi u trajanju od 10 -8 sec pa čak i 10 -11 –10 -12 sec,što omogućava proučavanje najranijih faza fotohemijskog procesa.
Područje praktične primjene f. je široko. Razvijaju se metode hemijske sinteze zasnovane na fotohemijskim reakcijama (vidi Fotohemijski reaktor, Solarna fotosintetička biljka) . Fotohromna jedinjenja su našla primenu, posebno za snimanje informacija. Koristeći fotohemijske procese, dobijaju se reljefne slike za mikroelektroniku (vidi Mikroelektronika) , štamparske forme za štampu (vidi i Fotolitografija). Fotohemijsko hlorisanje (uglavnom zasićenih ugljovodonika) je od praktične važnosti. Najvažnije područje praktične primjene fotografije je fotografija. Pored fotografskog procesa zasnovanog na fotohemijskoj razgradnji srebrnih halogenida (uglavnom AgBr), sve važnije postaju različite metode fotografije bez srebra; na primjer, fotohemijska razgradnja diazo jedinjenja (vidi Diazo jedinjenja) leži u osnovi dijazotipa (vidi Diazotip).
Lit.: Turro N.D., Molekularna fotohemija, trans. sa engleskog, M., 1967; Terenin A.N., Fotonika molekula boja i srodnih organskih jedinjenja, Lenjingrad, 1967; Calvert D. D., Pitts D. N., Photochemistry, trans. sa engleskog, M., 1968; Bagdasaryan Kh. S., Dvokvantna fotohemija, M., 1976.
- - ...
Enciklopedijski rečnik nanotehnologije
