Procesy fotochemiczne w siatkówce polega na tym, że fiolet wzrokowy (rodopsyna) znajdujący się w zewnętrznych segmentach pręcików ulega zniszczeniu pod wpływem światła i odbudowie w ciemności. Ostatnio Rushton (1967) i Weale (1962) badali rolę fioletu wizualnego w procesie działania światła na oko.
Skonstruowane przez nich urządzenia umożliwiają pomiar grubości warstwy rodopsyny w siatkówce żywego ludzkiego oka, która rozpada się pod wpływem światła. Wyniki badań pozwoliły autorom stwierdzić, że nie ma bezpośredniego związku pomiędzy zmianami światłoczułości a ilością rozdrobnionego fioletu wzrokowego.
Może to wskazywać na bardziej złożone procesy zachodzące w siatkówce pod wpływem promieniowania widzialnego lub, jak nam się wydaje, na niedoskonałą metodę (zastosowanie atropiny, użycie sztucznej źrenicy itp.).
Działania światła nie da się wytłumaczyć wyłącznie reakcją fotochemiczną. Powszechnie przyjmuje się, że gdy światło pada na siatkówkę, w nerwie wzrokowym powstają prądy czynnościowe, które są rejestrowane przez wyższe ośrodki kory mózgowej.
Rejestrując prądy działania w czasie, uzyskuje się retinogram. Jak wynika z analizy elektroretinogramu, charakteryzuje się on początkowym okresem utajonym (czas od momentu naświetlenia strumieniem światła do pojawienia się pierwszych impulsów), maksymalnym (wzrostem liczby impulsów) oraz łagodnym spadek przy wstępnym niewielkim wzroście (okres utajony efektu końcowego).
Tak więc przy tej samej jasności bodźca częstotliwość impulsów zależy od charakteru wstępnej adaptacji oka; jeśli oko było przystosowane do światła, to maleje, a jeśli jest przystosowane do ciemności, wzrasta.
Oprócz reagowania na światło analizator wizualny wykonuje pewne prace wizualne. Jednak najprawdopodobniej mechanizmy biorące udział w procesie percepcji światła i szczegóły obiektu podczas wykonywania pracy wizualnej nie będą całkowicie identyczne.
Jeśli analizator reaguje na wahania poziomu strumienia świetlnego, zwiększając lub zmniejszając obszar pól recepcyjnych siatkówki, to na komplikację obiektu percepcji - zmieniając układ optyczny oka (zbieżność, akomodacja , reakcja papillomotoryczna itp.).
Promieniowanie widzialne wpływa na różne funkcje analizatora wizualnego: na wrażliwość na światło i adaptację, wrażliwość na kontrast i ostrość wzroku, stabilność wyraźnego widzenia i szybkość rozróżniania itp.
„Klinika chorób, fizjologii i higieny w okresie dojrzewania”, G.N. Serdyukovskaya
Mięśnie źrenicy po otrzymaniu sygnału D przestają reagować na sygnał G, co jest sygnalizowane sygnałem E. Od tego momentu uczeń bierze wszelki możliwy udział w zwiększaniu wyrazistości obrazu obiektu na siatkówka, ale główna rola w tym procesie należy do soczewki. Z kolei „ośrodek regulacji siły bodźca siatkówkowego”, po otrzymaniu sygnału E, przekazuje informację do innych ośrodków, w ...
E. S. Avetisov uważa postęp krótkowzroczności za konsekwencję „nadmiernej regulacji”, gdy „celowy” proces przystosowania oka z osłabioną zdolnością akomodacyjną do pracy z bliskiej odległości zamienia się w swoje przeciwieństwo. Z powyższego jasno wynika, jak ważne dla sprawności oka jest wystarczające racjonalne oświetlenie. Jest to szczególnie ważne dla nastolatków, którzy łączą pracę z nauką. Jednak obecnie...
Natężenie światła i oświetlenie powierzchni powiązane są zależnością: I=EH2; E=I/H2; E=I*cos a/H2. gdzie E jest oświetleniem powierzchni w luksach; H - wysokość montażu lampy nad oświetlaną powierzchnią w metrach; I - natężenie światła w świecach; a jest kątem pomiędzy kierunkiem natężenia światła a osią lampy. Jasność (B) to siła światła odbitego od powierzchni w kierunku...
Oświetlenie sztuczne Za podstawę standaryzacji przyjmuje się następujące cechy, które określają stopień napięcia w pracy wizualnej. Dokładność pracy wizualnej, charakteryzująca się najmniejszym rozmiarem rozważanej części. Termin „część” w normach nie oznacza przetwarzanego produktu, ale „przedmiot”, który należy sprawdzić w procesie pracy, na przykład nitkę materiału, zadrapanie na powierzchni produktu itp. Stopień jasności tła, na którym oglądany jest obiekt….
Zmniejszenie oświetlenia o jeden poziom jest dopuszczalne w obiektach przemysłowych, w których przebywają krótkotrwałe osoby, a także w pomieszczeniach, w których znajdują się urządzenia niewymagające ciągłej konserwacji. Podczas instalowania oświetlenia kombinowanego na powierzchni roboczej oświetlenie z opraw oświetlenia ogólnego powinno wynosić co najmniej 10% łącznych standardów oświetleniowych, ale dla nastolatków oczywiście powinno wynosić co najmniej 300 luksów...
Zjawisko luminescencji jest znane od dawna - substancja pochłania światło o określonej częstotliwości, a sama wytwarza promieniowanie rozproszone o innej częstotliwości.Już w XIX wieku Stokes ustalił zasadę - częstotliwość światła rozproszonego jest mniejsza niż częstotliwość światło pochłonięte (ν absorb > ν dis), zjawisko to zachodzi tylko przy odpowiednio dużej częstotliwości padającego światła.
W niektórych przypadkach luminescencja zachodzi niemal bezwładnie - pojawia się natychmiast i zatrzymuje się 10 -7 -10 -8 s po ustaniu oświetlenia. Ten szczególny przypadek luminescencji jest czasami nazywany fluorescencja. Jednak wiele substancji (fosfor i inne) ma długą poświatę, trwającą (stopniowo słabnącą) minuty, a nawet godziny. Ten rodzaj luminescencji nazywa się fosforescencja. Po podgrzaniu ciało traci zdolność do fosforescencji, ale zachowuje zdolność do luminescencji.
Mnożąc obie strony nierówności wyrażającej regułę Stokesa przez stałą Plancka, otrzymujemy:
W konsekwencji energia fotonu pochłoniętego przez atom jest większa niż energia fotonu przez niego wyemitowanego; Zatem i tutaj ujawnia się fotoniczny charakter procesów absorpcji światła.
Istniejące odstępstwa od reguły Stokesa rozważymy później (§ 10.6).
W zjawiskach fotochemicznych, czyli reakcjach chemicznych pod wpływem światła, udało się także ustalić istnienie najniższej częstotliwości wymaganej do zajścia reakcji. Jest to całkiem zrozumiałe z fotonicznego punktu widzenia: aby reakcja mogła nastąpić, cząsteczka musi otrzymać wystarczającą ilość dodatkowej energii. Często zjawisko to jest maskowane przez dodatkowe efekty. Wiadomo zatem, że mieszanina wodoru H 2 z chlorem Cl 2 istnieje przez długi czas w ciemności. Ale nawet przy słabym oświetleniu światłem o wystarczająco wysokiej częstotliwości mieszanina eksploduje bardzo szybko.
Przyczyna leży w występowaniu reakcji wtórnych. Cząsteczka wodoru po zaabsorbowaniu fotonu może dysocjować (reakcja główna):
H2 +hν -> H + H.
Ponieważ wodór atomowy jest znacznie bardziej aktywny niż wodór molekularny, zachodzi reakcja wtórna z wydzieleniem ciepła:
H+Cl2=HCl+Cl.
W ten sposób uwalniane są atomy H i Cl. Oddziałują z cząsteczkami C1 2 i H 2, a reakcja po wzbudzeniu przez absorpcję niewielkiej liczby fotonów przebiega bardzo szybko.
Spośród różnych reakcji fotochemicznych na uwagę zasługują reakcje zachodzące podczas procesu fotografowania. Aparat tworzy rzeczywisty (zwykle zmniejszony) obraz na warstwie emulsji fotograficznej zawierającej bromek srebra, która jest zdolna do reakcji fotochemicznych. Liczba przereagowanych cząsteczek jest w przybliżeniu proporcjonalna do natężenia światła i czasu jego działania (czasu ekspozycji podczas fotografowania). Jednak liczba ta jest stosunkowo bardzo mała; powstały „obraz utajony” poddawany jest procesowi wywoływania, gdy pod wpływem odpowiednich odczynników chemicznych następuje dodatkowe uwolnienie bromku srebra w centrach powstałych podczas reakcji fotochemicznej. Następnie następuje proces utrwalania (utrwalania) obrazu: nieprzereagowany, światłoczuły bromek srebra przenosi się do roztworu, a na warstwie fotograficznej pozostaje metaliczne srebro, które decyduje o przezroczystości poszczególnych obszarów powstałego obrazu negatywowego (im więcej światła zostanie pochłonięte, tym przyciemnić odpowiedni obszar). Naświetlając papier fotograficzny (lub kliszę) przez negatyw, uzyskuje się na papierze (po wywołaniu i utrwaleniu) rozkład oświetlenia odpowiadający fotografowanemu obiektowi (oczywiście pod warunkiem zachowania odpowiednich warunków fotografowania i obróbki kliszy fotograficznej). materiał został spełniony). W fotografii kolorowej klisza składa się z trzech warstw wrażliwych na trzy różne części widma.
Warstwy te służą sobie nawzajem jako filtry światła, a o oświetleniu każdej z nich decyduje tylko pewna część widma. Będąc znacznie bardziej złożonym niż proces fotografii czarno-białej, proces fotografii kolorowej w zasadzie nie różni się od pierwszego i jest typowym procesem fotonicznym.
„Opracowanie metodologiczne części programu” - Zgodność technologii i metod edukacyjnych z celami i treścią programu. Znaczenie społeczne i pedagogiczne przedstawionych wyników zastosowania rozwoju metodologicznego. Diagnostyka planowanych efektów kształcenia. - Poznawcze - transformacyjne - ogólnoedukacyjne - samoorganizujące się.
„Modułowy program edukacyjny” - Wymagania dotyczące opracowania modułu. Na niemieckich uniwersytetach moduł szkoleniowy składa się z trzech poziomów dyscyplin. Struktura modułu. Szkolenia poziomu 2 są ujęte w module na innych zasadach. Treść pojedynczego komponentu jest zgodna z treścią pozostałych komponentów modułu.
„Organizacja procesu edukacyjnego w szkole” – nie zrozumiesz. Zzz! (bezpośredni dźwięk i wzrok zgodnie z tekstem). Aplikacja. Zestaw ćwiczeń profilaktycznych górnych dróg oddechowych. BIEGAJ NA PUNKTACH Cel: rozwój uwagi słuchowej, koordynacji i poczucia rytmu. Y-ah-ah! Zadania wychowania fizycznego. Kryteria oceny elementu prozdrowotnego w pracy nauczyciela.
„Wakacje” – Relaks muzyczny, herbata zdrowotna. Monitorowanie ram regulacyjnych tematów letniej kampanii zdrowotnej. Sekcja 2. Praca z personelem. Kontynuacja nauki tańca i zajęć praktycznych. Opracowanie rekomendacji w oparciu o wyniki poprzednich etapów. Oczekiwane rezultaty. Etapy realizacji programu.
„Szkoła Sukcesu Społecznego” – Nowa formuła standardów – wymagania: Wykształcenie podstawowe. Tr - do wyników opanowania podstawowych programów edukacyjnych. Sekcja organizacyjna. Popova E.I. Wprowadzenie do GEF NOO. Wyniki przedmiotu. Sekcja docelowa. 2. Podstawowy program edukacyjny. 5. Materiały spotkania metodologicznego.
"KSE" - Podstawowe pojęcia podejścia systemowego. Koncepcje współczesnych nauk przyrodniczych (CSE). Nauka jako wiedza krytyczna. - Całość - część - system - struktura - element - zbiór - połączenie - relacja - poziom. Pojęcie „koncepcji”. Nauki humanistyczne Psychologia Socjologia Lingwistyka Etyka Estetyka. Fizyka Chemia Biologia Geologia Geografia.
Łącznie w tej tematyce znajdują się 32 prezentacje
dział chemii zajmujący się badaniem reakcji chemicznych , zachodzące pod wpływem światła. Fizyka jest ściśle związana z optyką (patrz Optyka) i promieniowaniem optycznym (patrz Promieniowanie optyczne). Pierwsze prawa fotochemiczne powstały w XIX wieku. (patrz prawo Grotthusa, prawo Bunsena – Roscoe (patrz prawo Bunsena – Roscoe)) . Fizyka ukształtowała się jako niezależna dziedzina nauki w pierwszej połowie XX wieku, po odkryciu prawa Einsteina , który stał się podstawowym w Ph. Kiedy cząsteczka substancji zostaje pochłonięta przez kwant światła, przechodzi ze stanu podstawowego do stanu wzbudzonego, w którym wchodzi w reakcję chemiczną. Produkty tej pierwotnej reakcji (właściwie fotochemicznej) często biorą udział w różnych reakcjach wtórnych (tzw. reakcjach ciemnych), prowadzących do powstania produktów końcowych. Z tego punktu widzenia fosfor można zdefiniować jako skład chemiczny wzbudzonych cząsteczek powstałych w wyniku absorpcji kwantów światła. Często mniej lub bardziej znacząca część wzbudzonych cząsteczek nie wchodzi w reakcję fotochemiczną, lecz powraca do stanu podstawowego w wyniku różnego rodzaju procesów dezaktywacji fotofizycznej. W niektórych przypadkach procesom tym może towarzyszyć emisja kwantu światła (fluorescencja lub fosforescencja). Stosunek liczby cząsteczek wchodzących w reakcję fotochemiczną do liczby pochłoniętych kwantów światła nazywany jest wydajnością kwantową reakcji fotochemicznej. Wydajność kwantowa reakcji pierwotnej nie może być większa niż jedność; wartość ta jest zwykle znacznie mniejsza od jedności ze względu na skuteczną dekontaminację. W wyniku ciemnych reakcji całkowita wydajność kwantowa może być znacznie większa niż jedność.
Najbardziej typową reakcją fotochemiczną w fazie gazowej jest dysocjacja cząsteczek z utworzeniem atomów i rodników. Zatem pod wpływem krótkofalowego promieniowania ultrafioletowego (UV), na które narażony jest na przykład tlen, powstają wzbudzone cząsteczki O2 * rozpaść się na atomy:
O2 +hν O*2 , O*2 → O + O.
Atomy te wchodzą w wtórną reakcję z O 2, tworząc ozon: O + O 2 → O 3.
Takie procesy zachodzą np. w górnych warstwach atmosfery pod wpływem promieniowania słonecznego (patrz Ozon w atmosferze).
Gdy podświetlona jest mieszanina chloru i węglowodorów nasyconych (patrz Węglowodory nasycone) (RH, gdzie R oznacza alkil), te ostatnie są chlorowane. Podstawową reakcją jest dysocjacja cząsteczki chloru na atomy, po której następuje reakcja łańcuchowa (patrz Reakcje łańcuchowe) polegająca na tworzeniu węglowodorów chloru:
Cl2+ Hν →
Cl + RH → HCl + R
R + Cl 2 → RCl + Cl itp.
Całkowita wydajność kwantowa tej reakcji łańcuchowej jest znacznie większa niż jedność.
Kiedy lampa rtęciowa oświetla mieszaninę par rtęci i wodoru, światło jest pochłaniane tylko przez atomy rtęci. Te ostatnie, przechodząc w stan wzbudzony, powodują dysocjację cząsteczek wodoru:
Hg* + H2 → Hg + H + H.
Jest to przykład uczulonej reakcji fotochemicznej. Pod działaniem kwantu światła o odpowiednio dużej energii cząsteczki zamieniają się w jony. Proces ten, zwany fotojonizacją, można wygodnie obserwować za pomocą spektrometru mas.
Najprostszym procesem fotochemicznym zachodzącym w fazie ciekłej jest transfer elektronów, czyli reakcja redoks indukowana światłem. Na przykład, gdy światło UV działa na wodny roztwór zawierający jony Fe 2 + , Cr 2 + , V 2 + itp., Elektron przechodzi od wzbudzonego jonu do cząsteczki wody, na przykład:
(Fe 2 +)* + H 2 O → Fe 3 + + OH - + H +.
Reakcje wtórne prowadzą do powstania cząsteczki wodoru. Transfer elektronów, który może nastąpić po absorpcji światła widzialnego, jest charakterystyczny dla wielu barwników. Fototransfer elektronów przy udziale cząsteczki chlorofilu jest podstawowym aktem fotosyntezy, złożonego procesu fotobiologicznego zachodzącego w zielonym liściu pod wpływem światła słonecznego.
W fazie ciekłej cząsteczki związków organicznych z wielokrotnymi wiązaniami i pierścieniami aromatycznymi mogą brać udział w różnorodnych ciemnych reakcjach. Oprócz rozerwania wiązań prowadzących do powstania rodników i birodników (na przykład karbeny (patrz karbeny)) , oprócz reakcji podstawienia heterolitycznego znane są liczne procesy izomeryzacji fotochemicznej (patrz Izomeryzacja ) , przegrupowania, tworzenie cykli itp. Istnieją związki organiczne, które pod wpływem światła UV izomeryzują i nabierają koloru, a pod wpływem światła widzialnego ponownie przekształcają się w pierwotne, bezbarwne związki. Zjawisko to, zwane fotochromią, jest szczególnym przypadkiem odwracalnych przemian fotochemicznych.
Zadanie badania mechanizmu reakcji fotochemicznych jest bardzo złożone. Absorpcja kwantu światła i powstanie wzbudzonej cząsteczki następuje w czasie około 10 - 15 sek. W przypadku cząsteczek organicznych z wiązaniami wielokrotnymi i pierścieniami aromatycznymi, które cieszą się największym zainteresowaniem fizyki, istnieją dwa rodzaje stanów wzbudzonych, różniące się wartością całkowitego spinu cząsteczki. Ta ostatnia może być równa zero (w stanie podstawowym) lub jeden. Stany te nazywane są odpowiednio singletem i tripletem. Cząsteczka przechodzi w stan wzbudzony singletowo bezpośrednio po absorpcji kwantu światła. Przejście ze stanu singletowego do trypletowego następuje w wyniku procesu fotofizycznego. Czas życia cząsteczki w stanie wzbudzonym singletowym wynosi Fotochemia 10 -8 sekunda; w stanie trójkowym – od 10 -5 –10 -4 sek(media płynne) do 20 sek(media twarde, na przykład stałe polimery). Dlatego wiele cząsteczek organicznych wchodzi w reakcje chemiczne w stanie trypletowym. Z tego samego powodu stężenie cząsteczek w tym stanie może być tak duże, że cząsteczki zaczynają absorbować światło, przechodząc w stan silnie wzbudzony, w którym wchodzą w tzw. reakcje dwukwantowe. Wzbudzona cząsteczka A* często tworzy kompleks z niewzbudzoną cząsteczką A lub z cząsteczką B. Takie kompleksy, które istnieją tylko w stanie wzbudzonym, nazywane są odpowiednio ekscymerami (AA)* lub ekscypleksami (AB)*. Eksypleksy są często prekursorami pierwotnej reakcji chemicznej. Podstawowe produkty reakcji fotochemicznej – rodniki, jony, jony rodnikowe i elektrony – szybko wchodzą w dalsze ciemne reakcje w czasie zwykle nie przekraczającym 10 -3 sek.
Jedną z najskuteczniejszych metod badania mechanizmu reakcji fotochemicznych jest fotoliza impulsowa , którego istotą jest wytworzenie wysokiego stężenia wzbudzonych cząsteczek poprzez oświetlenie mieszaniny reakcyjnej krótkotrwałym, ale mocnym błyskiem światła. Powstające w tym przypadku cząstki krótkotrwałe (dokładniej stany wzbudzone i wspomniane pierwotne produkty reakcji fotochemicznej) są wykrywane poprzez absorpcję przez nie wiązki „sondującej”. Absorpcję tę i jej zmianę w czasie rejestruje się za pomocą fotopowielacza i oscyloskopu. Metodą tą można wyznaczyć zarówno widmo absorpcyjne cząstki pośredniej (i tym samym zidentyfikować tę cząstkę), jak i kinetykę jej powstawania i zanikania. W tym przypadku impulsy laserowe trwają 10 -8 sek a nawet 10 -11 -10 -12 sekunda, co umożliwia badanie najwcześniejszych etapów procesu fotochemicznego.
Pole praktycznego zastosowania f. jest szerokie. Opracowywane są metody syntezy chemicznej w oparciu o reakcje fotochemiczne (patrz Reaktor fotochemiczny, Słoneczna instalacja fotosyntetyczna) . Związki fotochromowe znalazły zastosowanie zwłaszcza do utrwalania informacji. Stosując procesy fotochemiczne, uzyskuje się obrazy reliefowe dla mikroelektroniki (patrz Mikroelektronika ) , formy drukarskie do druku (patrz także Fotolitografia). Praktyczne znaczenie ma chlorowanie fotochemiczne (głównie węglowodorów nasyconych). Najważniejszym obszarem praktycznego zastosowania fotografii jest fotografia. Oprócz procesu fotograficznego opartego na fotochemicznym rozkładzie halogenków srebra (głównie AgBr), coraz większego znaczenia nabierają różne metody fotografii niesrebrowej; na przykład fotochemiczny rozkład związków diazowych (patrz związki diazowe ) leży u podstaw diazotypu (patrz diazotyp).
Oświetlony.: Turro N.D., Fotochemia molekularna, przeł. z języka angielskiego, M., 1967; Terenin A. N., Fotonika cząsteczek barwników i pokrewnych związków organicznych, Leningrad, 1967; Calvert D. D., Pitts D. N., Fotochemia, przeł. z języka angielskiego, M., 1968; Bagdasaryan Kh. S., Fotochemia dwukwantowa, M., 1976.
- - ...
Encyklopedyczny słownik nanotechnologii
