ვიზუალური ანალიზატორის სტრუქტურული და ფუნქციური მახასიათებლები (გამტარი, რეცეპტორები და კორტიკალური განყოფილებები). ფოტოქიმიური პროცესები ბადურაზე სინათლის გავლენის ქვეშ

ფოტოქიმიური პროცესები ბადურაზემდგომარეობს იმაში, რომ ღეროების გარე სეგმენტებში მდებარე ვიზუალური მეწამული (როდოპსინი) ნადგურდება სინათლის გავლენის ქვეშ და აღდგება სიბნელეში. ცოტა ხნის წინ რაშტონი (1967) და უილი (1962) სწავლობდნენ ვიზუალური მეწამულის როლს თვალზე სინათლის მოქმედების პროცესში.

მათ მიერ აშენებული მოწყობილობები შესაძლებელს ხდის გაზომონ როდოპსინის ფენის სისქე ცოცხალი ადამიანის თვალის ბადურაზე, რომელიც იშლება სინათლის გავლენის ქვეშ. კვლევების შედეგებმა ავტორებს საშუალება მისცა დაასკვნათ, რომ არ არსებობს პირდაპირი კავშირი სინათლის მგრძნობელობის ცვლილებასა და დაშლილი ვიზუალური მეწამულის რაოდენობას შორის.

ეს შეიძლება მიუთითებდეს უფრო რთულ პროცესებზე, რომლებიც ხდება ბადურაზე ხილული გამოსხივების ზემოქმედებისას ან, როგორც გვეჩვენება, არასრულყოფილ მეთოდზე (ატროპინის გამოყენება, ხელოვნური გუგის გამოყენება და ა.შ.).

სინათლის მოქმედება არ აიხსნება მხოლოდ ფოტოქიმიური რეაქციით. ზოგადად მიღებულია, რომ როდესაც სინათლე ბადურას ხვდება, მხედველობის ნერვში წარმოიქმნება მოქმედების დენები, რომლებიც აღირიცხება ცერებრალური ქერქის უმაღლესი ცენტრების მიერ.

დროთა განმავლობაში მოქმედების დენების ჩაწერისას მიიღება რეტინოგრაფია. როგორც ელექტრორეტინოგრამის ანალიზი აჩვენებს, მას ახასიათებს საწყისი ლატენტური პერიოდი (დრო სინათლის ნაკადის ზემოქმედების მომენტიდან პირველი იმპულსების გამოჩენამდე), მაქსიმუმი (იმპულსების რაოდენობის ზრდა) და გლუვი. მცირდება წინასწარი უმნიშვნელო მატებით (საბოლოო ეფექტის ლატენტური პერიოდი).

ამრიგად, სტიმულის იმავე სიკაშკაშის დროს, იმპულსების სიხშირე დამოკიდებულია თვალის წინასწარი ადაპტაციის ბუნებაზე; თუ თვალი ადაპტირებული იყო სინათლეზე, მაშინ ის მცირდება, ხოლო თუ ადაპტირებულია სიბნელეზე, ის იზრდება.

სინათლეზე რეაგირების გარდა, ვიზუალური ანალიზატორი ახორციელებს გარკვეულ ვიზუალურ მუშაობას. თუმცა, დიდი ალბათობით, ვიზუალური სამუშაოს შესრულებისას სინათლის აღქმის პროცესში ჩართული მექანიზმები და ობიექტის დეტალები არ იქნება სრულიად იდენტური.

თუ ანალიზატორი პასუხობს სინათლის ნაკადის დონის რყევებს ბადურის მიმღები ველების არეალის გაზრდით ან შემცირებით, მაშინ აღქმის ობიექტის გართულებაზე - თვალის ოპტიკური სისტემის შეცვლით (კონვერგენცია, აკომოდაცია). , პაპილომოტორული რეაქცია და ა.შ.).

ხილული გამოსხივება გავლენას ახდენს ვიზუალური ანალიზატორის სხვადასხვა ფუნქციებზე:სინათლის მგრძნობელობაზე და ადაპტაციაზე, კონტრასტის მგრძნობელობაზე და მხედველობის სიმახვილეზე, მკაფიო ხედვის სტაბილურობაზე და დისკრიმინაციის სიჩქარეზე და ა.შ.

"დაავადებების, ფიზიოლოგიისა და ჰიგიენის კლინიკა მოზარდებში", გ.ნ. სერდიუკოვსკაია

მოსწავლის კუნთები, რომლებმაც მიიღეს D სიგნალი, წყვეტენ რეაგირებას G სიგნალზე, რომელიც მოხსენებულია E სიგნალით. ამ მომენტიდან, მოსწავლე იღებს ყველა შესაძლო მონაწილეობას ობიექტის გამოსახულების სიცხადის გაძლიერებაში. ბადურა, მაგრამ ამ პროცესში მთავარი როლი ლინზას ეკუთვნის. თავის მხრივ, "ბადურის სტიმულის სიძლიერის რეგულირების ცენტრი", სიგნალის E მიღების შემდეგ, ინფორმაციას გადასცემს სხვა ცენტრებს, ...

ე. ზემოაღნიშნულიდან ირკვევა, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია საკმარისი რაციონალური განათება თვალის მუშაობისთვის. მას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მოზარდებისთვის, რომლებიც აერთიანებენ სამუშაოსა და სწავლას. თუმცა, ამჟამად...

სინათლის ინტენსივობა და ზედაპირის განათება დაკავშირებულია შემდეგი ტოლობით: I=EH2; E=I/H2; E=I*cos a/H2. სადაც E არის ზედაპირის განათება ლუქსში; H - განათებული ზედაპირის ზემოთ ნათურის დამონტაჟების სიმაღლე მეტრებში; I - მანათობელი ინტენსივობა სანთლებში; a არის კუთხე სინათლის ინტენსივობის მიმართულებასა და ნათურის ღერძს შორის. სიკაშკაშე (B) არის ზედაპირიდან არეკლილი სინათლის სიძლიერე მიმართულებით...

ხელოვნური განათება სტანდარტიზაციის საფუძვლად მიიღება შემდეგი მახასიათებლები, რომლებიც განსაზღვრავენ ვიზუალურ მუშაობაში დაძაბულობის ხარისხს. ვიზუალური მუშაობის სიზუსტე, რომელიც ხასიათდება განხილული ნაწილის ყველაზე მცირე ზომით. სტანდარტებში ტერმინი „ნაწილი“ არ ნიშნავს გადამუშავებულ პროდუქტს, არამედ „ობიექტს“, რომელიც უნდა შემოწმდეს სამუშაო პროცესში, მაგალითად, ქსოვილის ძაფი, ნაკაწრი პროდუქტის ზედაპირზე და ა.შ. ფონის სიმსუბუქის ხარისხი, რომლის მიმართაც ობიექტი განიხილება….

განათების ერთი დონით შემცირება ნებადართულია სამრეწველო შენობებისთვის ხალხის მოკლევადიანი დაკავებით, აგრეთვე იმ ოთახებში, სადაც არის აღჭურვილობა, რომელიც არ საჭიროებს მუდმივ მოვლას. სამუშაო ზედაპირზე კომბინირებული განათების დაყენებისას ზოგადი განათების მოწყობილობებიდან განათება კომბინირებული განათების სტანდარტების მინიმუმ 10% უნდა იყოს, თინეიჯერებისთვის კი, ცხადია, მინიმუმ 300 ლუქსი...

ლუმინესცენციის ფენომენი დიდი ხანია ცნობილია - ნივთიერება შთანთქავს გარკვეული სიხშირის სინათლეს და თავად ქმნის სხვადასხვა სიხშირის გაფანტულ გამოსხივებას. ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნეში სტოკსმა დაადგინა წესი - გაფანტული სინათლის სიხშირე ნაკლებია სიხშირეზე. აბსორბირებული შუქი (ν შთანთქავს > ν dis); ფენომენი ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც საკმარისად მაღალი სიხშირეა შემოჭრილი შუქი.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ლუმინესცენცია ხდება თითქმის ინერციის გარეშე - ის მაშინვე ჩნდება და ჩერდება განათების შეწყვეტიდან 10 -7 -10 -8 წმ. ლუმინესცენციის ამ განსაკუთრებულ შემთხვევას ზოგჯერ უწოდებენ ფლუორესცენცია.მაგრამ უამრავ ნივთიერებას (ფოსფორს და სხვა) აქვს ხანგრძლივი შემდგომი ბზინვარება, გრძელდება (თანდათანობით სუსტდება) წუთები და საათებიც კი. ამ ტიპის ლუმინესცენცია ე.წ ფოსფორესცენცია.როდესაც ცხელდება, სხეული კარგავს ფოსფორის უნარს, მაგრამ ინარჩუნებს ლუმინესცირების უნარს.

სტოქსის წესის გამომხატველი უტოლობის ორივე მხარის გამრავლებით პლანკის მუდმივზე, მივიღებთ:

შესაბამისად, ატომის მიერ შთანთქმული ფოტონის ენერგია უფრო მეტია, ვიდრე მის მიერ გამოსხივებული ფოტონის ენერგია; ამრიგად, სინათლის შთანთქმის პროცესების ფოტონიკური ბუნება აქაც ვლინდება.

სტოქსის წესიდან არსებულ გადახრებს მოგვიანებით განვიხილავთ (§ 10.6).

ფოტოქიმიის ფენომენებში - ქიმიურ რეაქციებში სინათლის გავლენის ქვეშ - ასევე შესაძლებელი იყო რეაქციის წარმოქმნისთვის საჭირო ყველაზე დაბალი სიხშირის არსებობის დადგენა. ეს სრულიად გასაგებია ფოტონიკური თვალსაზრისით: რეაქცია რომ მოხდეს, მოლეკულამ უნდა მიიღოს საკმარისი დამატებითი ენერგია. ხშირად ფენომენი ნიღბავს დამატებით ეფექტებს. ამრიგად, ცნობილია, რომ წყალბადის H 2 ნარევი ქლორთან Cl 2 სიბნელეში დიდი ხნის განმავლობაში არსებობს. მაგრამ სუსტი განათების პირობებშიც კი, საკმარისად მაღალი სიხშირის შუქით, ნარევი ძალიან სწრაფად ფეთქდება.

მიზეზი მეორადი რეაქციების წარმოქმნაშია. წყალბადის მოლეკულას, რომელსაც შთანთქავს ფოტონი, შეუძლია დისოციაცია (მთავარი რეაქცია):

H 2 +hν -> H + H.

ვინაიდან ატომური წყალბადი ბევრად უფრო აქტიურია, ვიდრე მოლეკულური წყალბადი, მეორადი რეაქცია ხდება სითბოს გათავისუფლებით:

H+Cl2 =HCl+Cl.

ამრიგად, H და Cl ატომები გამოიყოფა. ისინი ურთიერთქმედებენ C1 2 და H 2 მოლეკულებთან და რეაქცია ძალიან სწრაფად იზრდება, ერთხელ აღგზნებულია მცირე რაოდენობის ფოტონების შთანთქმით.

სხვადასხვა ფოტოქიმიურ რეაქციებს შორის ყურადღებას იმსახურებს ის რეაქციები, რომლებიც ხდება ფოტოგრაფიის პროცესში. კამერა ქმნის რეალურ (ჩვეულებრივ შემცირებულ) გამოსახულებას ვერცხლის ბრომიდის შემცველ ფოტოგრაფიული ემულსიის ფენაზე, რომელსაც შეუძლია ფოტოქიმიური რეაქციები. რეაგირების მოლეკულების რაოდენობა დაახლოებით პროპორციულია სინათლის ინტენსივობისა და მისი მოქმედების დროისა (ექსპოზიციის დრო ფოტო გადაღების დროს). თუმცა, ეს რიცხვი შედარებით ძალიან მცირეა; შედეგად მიღებული „ლატენტური გამოსახულება“ ექვემდებარება განვითარების პროცესს, როდესაც შესაბამისი ქიმიური რეაგენტების გავლენის ქვეშ, ვერცხლის ბრომიდის დამატებითი გამოყოფა ხდება ფოტოქიმიური რეაქციის დროს წარმოქმნილ ცენტრებში. შემდეგ მიჰყვება გამოსახულების ფიქსაციის (ფიქსის) პროცესი: ურეაქციოდ სინათლისადმი მგრძნობიარე ვერცხლის ბრომიდი გადადის ხსნარში და მეტალის ვერცხლი რჩება ფოტო ფენაზე, რაც განსაზღვრავს მიღებული უარყოფითი გამოსახულების ცალკეული უბნების გამჭვირვალობას (რაც უფრო მეტი სინათლე შეიწოვება, მუქი შესაბამისი უბანი). ფოტოგრაფიული ქაღალდის (ან ფილმის) ნეგატივის საშუალებით განათებით, ქაღალდზე მიიღება (მისი შემუშავებისა და დაფიქსირების შემდეგ) განათების განაწილება, რომელიც შეესაბამება გადაღებულ ობიექტს (რა თქმა უნდა, თუ არსებობს შესაბამისი პირობები ფოტოგრაფიის გადაღებისა და დამუშავებისთვის. მასალა დაკმაყოფილებულია). ფერადი ფოტოგრაფიაში, ფილმი შეიცავს სამ ფენას, რომლებიც მგრძნობიარეა სპექტრის სამი სხვადასხვა ნაწილის მიმართ.

ეს ფენები ერთმანეთისთვის სინათლის ფილტრებად ემსახურება და თითოეული მათგანის განათება განისაზღვრება მხოლოდ სპექტრის გარკვეული ნაწილით. შავ-თეთრი ფოტოგრაფიის პროცესზე ბევრად უფრო რთული, ფერადი ფოტოგრაფიის პროცესი პრინციპში არაფრით განსხვავდება პირველისგან და არის ტიპიური ფოტონიკური პროცესი.

„პროგრამის მონაკვეთის მეთოდოლოგიური შემუშავება“ - საგანმანათლებლო ტექნოლოგიებისა და მეთოდების შესაბამისობა პროგრამის მიზნებთან და შინაარსთან. მეთოდოლოგიური შემუშავების გამოყენების წარმოდგენილი შედეგების სოციალური და პედაგოგიური მნიშვნელობა. დაგეგმილი სასწავლო შედეგების დიაგნოსტიკა. - შემეცნებითი - ტრანსფორმაციული - ზოგადსაგანმანათლებლო - თვითორგანიზებული.

„მოდულური საგანმანათლებლო პროგრამა“ - მოდულის შემუშავების მოთხოვნები. გერმანიის უნივერსიტეტებში სასწავლო მოდული შედგება სამი დონის დისციპლინისგან. მოდულის სტრუქტურა. მე-2 დონის სასწავლო კურსები მოდულში შედის სხვადასხვა საფუძველზე. ცალკეული კომპონენტის შინაარსი შეესაბამება მოდულის სხვა კომპონენტების შინაარსს.

"სასწავლო პროცესის ორგანიზება სკოლაში" - ვერ გაიგებთ. ზზზ! (პირდაპირი ხმა და მხედველობა ტექსტის მიხედვით). განაცხადი. პრევენციული ვარჯიშების ნაკრები ზედა სასუნთქი გზებისთვის. სირბილი თითებზე მიზანი: სმენის ყურადღების განვითარება, კოორდინაცია და რიტმის გრძნობა. აჰ-აჰ! ფიზიკური აღზრდის ოქმის მიზნები. მასწავლებლის მუშაობაში ჯანმრთელობის დაზოგვის კომპონენტის შეფასების კრიტერიუმები.

"ზაფხულის არდადეგები" - მუსიკალური დასვენება, ჯანმრთელობის ჩაი. ზაფხულის ჯანდაცვის კამპანიის სუბიექტების მარეგულირებელი ჩარჩოს მონიტორინგი. ნაწილი 2. პერსონალთან მუშაობა. განაგრძო ცეკვის სწავლა და პრაქტიკული გაკვეთილები. გასული ეტაპების შედეგებზე დაყრდნობით რეკომენდაციების შემუშავება. Მოსალოდნელი შედეგები. პროგრამის შესრულების ეტაპები.

„სოციალური წარმატების სკოლა“ - სტანდარტების ახალი ფორმულა - მოთხოვნები: დაწყებითი განათლება. Tr - საბაზო საგანმანათლებლო პროგრამების დაუფლების შედეგებამდე. ორგანიზაციული განყოფილება. პოპოვა ე.ი. NOO-ს ფედერალური სახელმწიფო საგანმანათლებლო სტანდარტის დანერგვა. საგნის შედეგები. სამიზნე განყოფილება. 2. საბაზო საგანმანათლებლო პროგრამა. 5. მეთოდური შეხვედრის მასალები.

„ქსე“ - სისტემური მიდგომის ძირითადი ცნებები. თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ცნებები (CSE). მეცნიერება, როგორც კრიტიკული ცოდნა. - მთელი - ნაწილი - სისტემა - სტრუქტურა - ელემენტი - სიმრავლე - კავშირი - ურთიერთობა - დონე. კონცეფცია "კონცეფცია". ჰუმანიტარული მეცნიერებები ფსიქოლოგია სოციოლოგია ლინგვისტიკა ეთიკა ესთეტიკა. ფიზიკა ქიმია ბიოლოგია გეოლოგია გეოგრაფია.

თემაში სულ 32 პრეზენტაციაა

ქიმიის ფილიალი, რომელშიც შეისწავლება ქიმიური რეაქციები , ხდება სინათლის გავლენის ქვეშ. ფიზიკა მჭიდრო კავშირშია ოპტიკასთან (იხ. ოპტიკა) და ოპტიკურ გამოსხივებასთან (იხ. ოპტიკური გამოსხივება). პირველი ფოტოქიმიური კანონები შეიქმნა მე-19 საუკუნეში. (იხ. გროტუსის კანონი, ბუნსენი - როსკოს კანონი (იხ. ბუნსენი - როსკოს კანონი)) . ფიზიკამ ჩამოყალიბდა, როგორც მეცნიერების დამოუკიდებელი დარგი მე-20 საუკუნის პირველ მესამედში, აინშტაინის მიერ კანონის აღმოჩენის შემდეგ. , რომელიც გახდა ძირითადი Ph-ში როდესაც ნივთიერების მოლეკულა შეიწოვება სინათლის კვანტურით, ის ძირითადი მდგომარეობიდან გადადის აღგზნებულ მდგომარეობაში, რომელშიც შედის ქიმიურ რეაქციაში. ამ პირველადი რეაქციის პროდუქტები (რეალურად ფოტოქიმიური) ხშირად მონაწილეობენ სხვადასხვა მეორად რეაქციებში (ე.წ. ბნელი რეაქციები), რაც იწვევს საბოლოო პროდუქტების წარმოქმნას. ამ თვალსაზრისით, ფოსფორი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც აღგზნებული მოლეკულების ქიმია, რომელიც წარმოიქმნება სინათლის კვანტების შთანთქმის შედეგად. ხშირად, აღგზნებული მოლეკულების მეტ-ნაკლებად მნიშვნელოვანი ნაწილი არ შედის ფოტოქიმიურ რეაქციაში, მაგრამ უბრუნდება ძირითად მდგომარეობას სხვადასხვა სახის ფოტოფიზიკური დეაქტივაციის პროცესების შედეგად. ზოგიერთ შემთხვევაში, ამ პროცესებს შეიძლება ახლდეს სინათლის კვანტის გამოსხივება (ფლუორესცენცია ან ფოსფორესცენცია). ფოტოქიმიურ რეაქციაში შემავალი მოლეკულების რაოდენობის თანაფარდობას აბსორბირებული სინათლის კვანტების რაოდენობასთან ეწოდება ფოტოქიმიური რეაქციის კვანტური გამოსავლიანობა. პირველადი რეაქციის კვანტური გამოსავლიანობა არ შეიძლება იყოს ერთიანობაზე მეტი; ეს მნიშვნელობა, როგორც წესი, მნიშვნელოვნად ნაკლებია ერთიანობაზე ეფექტური დეკონტამინაციის გამო. ბნელი რეაქციების შედეგად, მთლიანი კვანტური გამოსავალი შეიძლება იყოს მნიშვნელოვნად აღემატება ერთიანობას.

გაზის ფაზაში ყველაზე ტიპიური ფოტოქიმიური რეაქცია არის მოლეკულების დისოციაცია ატომებისა და რადიკალების წარმოქმნით. ამრიგად, მოკლე ტალღის ულტრაიისფერი (UV) გამოსხივების მოქმედებით, რომელსაც, მაგალითად, ჟანგბადი ექვემდებარება, წარმოიქმნება აღგზნებული O 2 მოლეკულები. * ატომებად დაშლა:

O2 + სთν O*2 , O*2 → O + O.

ეს ატომები შედიან მეორად რეაქციაში O 2-თან, ქმნიან ოზონს: O + O 2 → O 3.

ასეთი პროცესები ხდება, მაგალითად, ატმოსფეროს ზედა ფენებში მზის რადიაციის გავლენის ქვეშ (იხ. ოზონი ატმოსფეროში).

როდესაც ქლორისა და გაჯერებული ნახშირწყალბადების ნარევი (იხ. გაჯერებული ნახშირწყალბადები) (RH, სადაც R არის ალკილი) ანათებს, ეს უკანასკნელი ქლორირებულია. პირველადი რეაქცია არის ქლორის მოლეკულის ატომებად დაყოფა, რასაც მოჰყვება ჯაჭვური რეაქცია (იხ. ჯაჭვური რეაქციები) ქლორის ნახშირწყალბადების წარმოქმნით:

Cl2+ თν →

Cl + RH → HCl + R

R + Cl 2 → RCl + Cl და ა.შ.

ამ ჯაჭვური რეაქციის ჯამური კვანტური გამოსავალი მნიშვნელოვნად აღემატება ერთიანობას.

როდესაც ვერცხლისწყლის ნათურა ანათებს ვერცხლისწყლის ორთქლისა და წყალბადის ნარევს, სინათლე შეიწოვება მხოლოდ ვერცხლისწყლის ატომებით. ეს უკანასკნელი, გადადის აღგზნებულ მდგომარეობაში, იწვევს წყალბადის მოლეკულების დისოციაციას:

Hg* + H 2 → Hg + H + H.

ეს არის სენსიბილიზებული ფოტოქიმიური რეაქციის მაგალითი. საკმარისად მაღალი ენერგიის მქონე სინათლის კვანტური გავლენის ქვეშ მოლეკულები იონებად იქცევა. ეს პროცესი, რომელსაც ფოტოიონიზაციას უწოდებენ, მოხერხებულად შეიძლება დაკვირვებოდეს მასის სპექტრომეტრის გამოყენებით.

უმარტივესი ფოტოქიმიური პროცესი თხევად ფაზაში არის ელექტრონის გადაცემა, ანუ სინათლის გამოწვეული რედოქს რეაქცია. მაგალითად, ულტრაიისფერი სხივების ზემოქმედებისას წყალხსნარში, რომელიც შეიცავს Fe 2 + , Cr 2 + , V 2 + იონებს და ა.შ., ელექტრონი გადადის აღგზნებული იონიდან წყლის მოლეკულაში, მაგალითად:

(Fe 2 +)* + H 2 O → Fe 3 + + OH - + H +.

მეორადი რეაქციები იწვევს წყალბადის მოლეკულის წარმოქმნას. ელექტრონის გადაცემა, რომელიც შეიძლება მოხდეს ხილული სინათლის შთანთქმისას, დამახასიათებელია მრავალი საღებავისთვის. ელექტრონის ფოტოგადაცემა ქლოროფილის მოლეკულის მონაწილეობით არის ფოტოსინთეზის ძირითადი აქტი, რთული ფოტობიოლოგიური პროცესი, რომელიც ხდება მწვანე ფოთოლში მზის შუქის გავლენის ქვეშ.

თხევად ფაზაში ორგანული ნაერთების მოლეკულებს მრავალი ბმისა და არომატული რგოლებით შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ სხვადასხვა ბნელ რეაქციაში. გარდა კავშირების გაწყვეტისა, რაც იწვევს რადიკალების და ბირადიკალების წარმოქმნას (მაგალითად, კარბენები (იხ. კარბენები)) , ჰეტეროლიზური ჩანაცვლების რეაქციების გარდა, ცნობილია მრავალი ფოტოქიმიური იზომერიზაციის პროცესი (იხ. იზომერიზაცია) , გადაწყობები, ციკლების ფორმირება და ა.შ. არის ორგანული ნაერთები, რომლებიც ულტრაიისფერი სხივების გავლენით იზომერირდება და იძენს ფერს და ხილული შუქით განათებისას კვლავ გარდაიქმნება ორიგინალურ უფერო ნაერთებად. ეს ფენომენი, რომელსაც ფოტოქრომია ეწოდება, არის შექცევადი ფოტოქიმიური გარდაქმნების განსაკუთრებული შემთხვევა.

ფოტოქიმიური რეაქციების მექანიზმის შესწავლის ამოცანა ძალიან რთულია. სინათლის კვანტის შეწოვა და აღგზნებული მოლეკულის წარმოქმნა ხდება დაახლოებით 10 - დროში. 15 წმ.ორგანული მოლეკულებისთვის, რომლებსაც აქვთ მრავალი ბმა და არომატული რგოლები, რომლებიც ფიზიკის ყველაზე დიდ ინტერესს იწვევს, არსებობს ორი ტიპის აღგზნებული მდგომარეობა, რომლებიც განსხვავდება მოლეკულის მთლიანი სპინის მნიშვნელობით. ეს უკანასკნელი შეიძლება იყოს ნულის ტოლი (ძირითად მდგომარეობაში) ან ერთი. ამ მდგომარეობებს, შესაბამისად, ერთეულს და სამეულს უწოდებენ. მოლეკულა გადადის ერთერთ აღგზნებულ მდგომარეობაში უშუალოდ სინათლის კვანტის შთანთქმისთანავე. სინგლიდან სამეულ მდგომარეობაში გადასვლა ხდება ფოტოფიზიკური პროცესის შედეგად. მოლეკულის სიცოცხლის ხანგრძლივობა აღგზნებულ ერთეულ მდგომარეობაში არის ფოტოქიმია 10 -8 წმ;სამეულის მდგომარეობაში – 10 -5 –10 -4-დან წმ(თხევადი მედია) 20-მდე წმ(მყარი მედია, მაგალითად მყარი პოლიმერები). ამრიგად, მრავალი ორგანული მოლეკულა შედის ქიმიურ რეაქციაში სამმაგი მდგომარეობაში. ამავე მიზეზით, მოლეკულების კონცენტრაცია ამ მდგომარეობაში შეიძლება გახდეს იმდენად მნიშვნელოვანი, რომ მოლეკულები იწყებენ სინათლის შთანთქმას, გადადიან უაღრესად აღგზნებულ მდგომარეობაში, რომელშიც შედიან ე.წ. ორ კვანტური რეაქციები. აღგზნებული მოლეკულა A* ხშირად აყალიბებს კომპლექსს აუგზნებად A მოლეკულასთან ან B მოლეკულასთან. ასეთ კომპლექსებს, რომლებიც მხოლოდ აღგზნებულ მდგომარეობაში არსებობენ, შესაბამისად, ექსციმერები (AA)* ან ექსციპლექსები (AB)* ეწოდება. ექსციპლექსები ხშირად არის პირველადი ქიმიური რეაქციის წინამორბედები. ფოტოქიმიური რეაქციის პირველადი პროდუქტები - რადიკალები, იონები, რადიკალური იონები და ელექტრონები - სწრაფად შედიან შემდგომ ბნელ რეაქციებში, ჩვეულებრივ არაუმეტეს 10-3 დროში. წმ.

ფოტოქიმიური რეაქციების მექანიზმის შესწავლის ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური მეთოდია პულსური ფოტოლიზი , რომლის არსი არის აღგზნებული მოლეკულების მაღალი კონცენტრაციის შექმნა რეაქციული ნარევის სინათლის მოკლე, მაგრამ მძლავრი ციმციმით განათებით. ხანმოკლე ნაწილაკები, რომლებიც წარმოიქმნება ამ შემთხვევაში (უფრო ზუსტად, აღგზნებული მდგომარეობები და ფოტოქიმიური რეაქციის ზემოაღნიშნული პირველადი პროდუქტები) გამოვლენილია მათი „საკვლევი“ სხივის შთანთქმით. ეს შთანთქმა და მისი ცვლილება დროთა განმავლობაში აღირიცხება ფოტოგამრავლების მილისა და ოსცილოსკოპის გამოყენებით. ამ მეთოდის გამოყენებით შესაძლებელია შუალედური ნაწილაკების შთანთქმის სპექტრის დადგენა (და ამით ამ ნაწილაკების იდენტიფიცირება) და მისი ფორმირებისა და გაქრობის კინეტიკა. ამ შემთხვევაში ლაზერული იმპულსები ხანგრძლივობით 10 -8 წმდა კიდევ 10 -11 –10 -12 წამი,რაც შესაძლებელს ხდის ფოტოქიმიური პროცესის ადრეული ეტაპების შესწავლას.

ვრცელია ფ-ის პრაქტიკული გამოყენების სფერო. მუშავდება ფოტოქიმიური რეაქციების საფუძველზე ქიმიური სინთეზის მეთოდები (იხ. ფოტოქიმიური რეაქტორი, მზის ფოტოსინთეზური ქარხანა) . ფოტოქრომულმა ნაერთებმა იპოვეს გამოყენება, განსაკუთრებით ინფორმაციის ჩასაწერად. ფოტოქიმიური პროცესების გამოყენებით მიიღება რელიეფური გამოსახულებები მიკროელექტრონიკისთვის (იხ. მიკროელექტრონიკა) , საბეჭდი ფორმები დასაბეჭდად (იხ. აგრეთვე ფოტოლითოგრაფია). პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს ფოტოქიმიურ ქლორირებას (ძირითადად გაჯერებული ნახშირწყალბადების). ფოტოგრაფიის პრაქტიკული გამოყენების ყველაზე მნიშვნელოვანი სფეროა ფოტოგრაფია. ვერცხლის ჰალოგენების (ძირითადად AgBr) ფოტოქიმიურ დაშლაზე დაფუძნებული ფოტოგრაფიული პროცესის გარდა, სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება არავერცხლის ფოტოგრაფიის სხვადასხვა მეთოდი; მაგალითად, დიაზო ნაერთების ფოტოქიმიური დაშლა (იხ. დიაზო ნაერთები) საფუძვლად უდევს დიაზოტიპს (იხ. დიაზოტიპი).

ნათ.: Turro N.D., მოლეკულური ფოტოქიმია, ტრანს. ინგლისურიდან, მ., 1967; Terenin A. N., საღებავების მოლეკულების და მასთან დაკავშირებული ორგანული ნაერთების ფოტონიკა, ლენინგრადი, 1967; Calvert D. D., Pitts D. N., Photochemistry, თარგმანი. ინგლისურიდან, მ., 1968; ბაღდასარიან ხ.ს., ორკვანტური ფოტოქიმია, მ., 1976 წ.

• - ...

  ნანოტექნოლოგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი