Karakteristikat strukturore dhe funksionale të analizuesit vizual (përçuesi, receptori dhe seksionet kortikale). Proceset fotokimike në retinë nën ndikimin e dritës

Proceset fotokimike në retinë konsistojnë në faktin se vjollca vizuale (rodopsina) e vendosur në segmentet e jashtme të shufrave shkatërrohet nën ndikimin e dritës dhe rikthehet në errësirë. Kohët e fundit, Rushton (1967) dhe Weale (1962) kanë studiuar rolin e vjollcës vizuale në procesin e veprimit të dritës në sy.

Pajisjet që ata ndërtuan bëjnë të mundur matjen e trashësisë së shtresës rodopsine në retinën e syrit të gjallë të njeriut, e cila shpërbëhet nën ndikimin e dritës. Rezultatet e studimeve i lejuan autorët të arrinin në përfundimin se nuk ka asnjë lidhje të drejtpërdrejtë midis ndryshimeve në ndjeshmërinë ndaj dritës dhe sasisë së vjollcës vizuale të shpërbërë.

Kjo mund të tregojë procese më komplekse që ndodhin në retinë kur ekspozohen ndaj rrezatimit të dukshëm ose, siç na duket, një metodë e papërsosur (përdorimi i atropinës, përdorimi i një bebeje artificiale, etj.).

Veprimi i dritës nuk shpjegohet vetëm nga një reaksion fotokimik. Në përgjithësi pranohet se kur drita godet retinën, rrymat e veprimit lindin në nervin optik, të cilat regjistrohen nga qendrat më të larta të korteksit cerebral.

Kur regjistroni rrymat e veprimit me kalimin e kohës, merret një retinografi. Siç tregon analiza e elektroretinogramit, ai karakterizohet nga një periudhë fillestare latente (koha nga momenti i ekspozimit ndaj fluksit të dritës deri në shfaqjen e impulseve të para), një maksimum (një rritje në numrin e impulseve) dhe një qetësi. zvogëlohet me një rritje të lehtë paraprake (periudha latente e efektit përfundimtar).

Pra, në të njëjtën shkëlqim të stimulit, frekuenca e impulseve varet nga natyra e përshtatjes paraprake të syrit; nëse syri ishte përshtatur me dritën, atëherë zvogëlohet, dhe nëse përshtatet me errësirën, rritet.

Përveç reagimit ndaj dritës, analizuesi vizual kryen punë të caktuara vizuale. Sidoqoftë, sipas të gjitha gjasave, mekanizmat e përfshirë në procesin e perceptimit të dritës dhe detajet e objektit gjatë kryerjes së punës vizuale nuk do të jenë plotësisht identike.

Nëse analizuesi i përgjigjet luhatjeve të nivelit të fluksit të dritës duke rritur ose ulur zonën e fushave pritëse të retinës, atëherë në ndërlikimin e objektit të perceptimit - duke ndryshuar sistemin optik të syrit (konvergjenca, akomodimi , reaksioni papillomotor, etj.).

Rrezatimi i dukshëm ndikon në funksione të ndryshme të analizuesit vizual: mbi ndjeshmërinë dhe përshtatjen ndaj dritës, ndjeshmërinë ndaj kontrastit dhe mprehtësinë vizuale, stabilitetin e shikimit të qartë dhe shpejtësinë e diskriminimit, etj.

"Klinika e sëmundjeve, fiziologjisë dhe higjienës në adoleshencë", G.N. Serdyukovskaya

Muskujt e bebëzës, pasi kanë marrë sinjalin D, pushojnë së reaguari ndaj sinjalit G, i cili raportohet nga sinjali E. Nga ky moment, bebëza merr të gjithë rolin e mundshëm në rritjen e qartësisë së imazhit të një objekti në retinës, por rolin kryesor në këtë proces i takon thjerrëza. Nga ana tjetër, "qendra për rregullimin e forcës së stimulit të retinës", pasi ka marrë sinjalin E, transmeton informacion në qendra të tjera, në ...

E. S. Avetisov e konsideron përparimin e miopisë si pasojë e "mbirregullimit", kur procesi "i përshtatshëm" i përshtatjes së një syri me një aftësi të dobësuar akomoduese për të punuar në distancë të afërt kthehet në të kundërtën e tij. Nga sa më sipër, bëhet e qartë se sa i rëndësishëm është ndriçimi i mjaftueshëm racional për performancën e syrit. Është e një rëndësie të veçantë për adoleshentët që kombinojnë punën dhe studimin. Megjithatë, aktualisht...

Intensiteti i dritës dhe ndriçimi i sipërfaqes lidhen me barazinë e mëposhtme: I=EH2; E=I/H2; E=I*cos a/H2. ku E është ndriçimi i sipërfaqes në luks; H - lartësia e instalimit të llambës mbi sipërfaqen e ndriçuar në metra; I - intensiteti i ndritshëm në qirinj; a është këndi ndërmjet drejtimit të intensitetit të dritës dhe boshtit të llambës. Shkëlqimi (B) është forca e dritës e reflektuar nga një sipërfaqe në drejtim...

Ndriçimi artificial Si bazë standardizimi merren karakteristikat e mëposhtme, të cilat përcaktojnë shkallën e tensionit në punën pamore. Saktësia e punës vizuale, e karakterizuar nga madhësia më e vogël e pjesës që merret në konsideratë. Termi "pjesë" në standarde nuk nënkupton produktin që përpunohet, por një "objekt" që duhet të ekzaminohet gjatë procesit të punës, për shembull, një fije pëlhure, një gërvishtje në sipërfaqen e produktit, etj. Shkalla e butësisë së sfondit kundrejt të cilit shihet objekti….

Ulja e ndriçimit me një nivel lejohet për ambientet industriale me banim afatshkurtër të njerëzve, si dhe në ambiente ku ka pajisje që nuk kërkojnë mirëmbajtje të vazhdueshme. Kur instaloni ndriçimin e kombinuar në një sipërfaqe pune, ndriçimi nga pajisjet e përgjithshme të ndriçimit duhet të jetë së paku 10% e standardeve të ndriçimit të kombinuar, por për adoleshentët, natyrisht, duhet të jetë së paku 300 luks.

Fenomeni i lumineshencës ka qenë prej kohësh i njohur - një substancë thith dritën e një frekuence të caktuar dhe vetë krijon rrezatim të shpërndarë me një frekuencë të ndryshme. Që në shekullin e 19-të, Stokes vendosi rregullin - frekuenca e dritës së shpërndarë është më e vogël se frekuenca e dritë e përthithur (ν absorb > ν dis); fenomeni ndodh vetëm kur frekuenca mjaft e lartë e dritës rënëse.

Në disa raste, luminescenca ndodh pothuajse pa inerci - shfaqet menjëherë dhe ndalon 10 -7 -10 -8 s pas ndërprerjes së ndriçimit. Ky rast i veçantë i luminescencës quhet ndonjëherë fluoreshencë. Por një numër substancash (fosfori dhe të tjerët) kanë një shkëlqim të gjatë pas, që zgjat (duke u dobësuar gradualisht) minuta dhe madje edhe orë. Ky lloj lumineshence quhet fosforeshencë. Kur nxehet, trupi humbet aftësinë e tij për të fosforizuar, por ruan aftësinë për të ndriçuar.

Duke shumëzuar të dyja anët e pabarazisë që shpreh rregullin e Stokes me konstanten e Planck-ut, marrim:

Rrjedhimisht, energjia e një fotoni të përthithur nga një atom është më e madhe se energjia e fotonit të emetuar prej tij; Kështu, natyra fotonike e proceseve të thithjes së dritës manifestohet edhe këtu.

Ne do të shqyrtojmë më vonë devijimet ekzistuese nga rregulli i Stokes (§ 10.6).

Në dukuritë e fotokimisë - reaksionet kimike nën ndikimin e dritës - ishte gjithashtu e mundur të vërtetohej ekzistenca e frekuencës më të ulët të nevojshme për të ndodhur një reaksion. Kjo është mjaft e kuptueshme nga pikëpamja fotonike: që të ndodhë një reagim, molekula duhet të marrë energji të mjaftueshme shtesë. Shpesh fenomeni maskohet nga efekte shtesë. Kështu, dihet se një përzierje e hidrogjenit H 2 me klor Cl 2 ekziston në errësirë ​​për një kohë të gjatë. Por edhe nën ndriçim të dobët me dritë me një frekuencë mjaft të lartë, përzierja shpërthen shumë shpejt.

Arsyeja qëndron në shfaqjen e reaksioneve dytësore. Një molekulë hidrogjeni, pasi ka thithur një foton, mund të shkëputet (reagimi kryesor):

H 2 +hν -> H + H.

Meqenëse hidrogjeni atomik është shumë më aktiv se hidrogjeni molekular, një reaksion dytësor ndodh me lëshimin e nxehtësisë:

H+Cl 2 =HCl+Cl.

Kështu, atomet H dhe Cl lirohen. Ato ndërveprojnë me molekulat C1 2 dhe H 2, dhe reaksioni rritet shumë shpejt, pasi ngacmohet nga përthithja e një numri të vogël fotonesh.

Ndër reaksionet e ndryshme fotokimike, meritojnë vëmendje reaksionet që ndodhin gjatë procesit të fotografimit. Kamera krijon një imazh real (zakonisht të reduktuar) në një shtresë emulsioni fotografik që përmban brom argjendi, i cili është i aftë për reaksione fotokimike. Numri i molekulave të reaguara është afërsisht proporcional me intensitetin e dritës dhe kohën e veprimit të saj (koha e ekspozimit gjatë fotografimit). Megjithatë, ky numër është relativisht shumë i vogël; "imazhi latent" që rezulton i nënshtrohet një procesi zhvillimi, kur, nën ndikimin e reagentëve të duhur kimikë, ndodh çlirimi shtesë i bromit të argjendit në qendrat e krijuara gjatë reaksionit fotokimik. Më pas vijon procesi i fiksimit (fiksimit) të imazhit: bromidi argjendi i ndjeshëm ndaj dritës që nuk reagoi, transferohet në tretësirë ​​dhe argjendi metalik mbetet në shtresën e fotografisë, i cili përcakton transparencën e zonave individuale të imazhit negativ që rezulton (sa më shumë dritë të përthithet, aq më e errët zona përkatëse). Duke ndriçuar letrën (ose filmin) fotografik përmes një negativi, fitohet në letër (pasi të jetë zhvilluar dhe rregulluar) një shpërndarje ndriçimi që korrespondon me objektin që fotografohet (natyrisht, nëse janë kushtet e duhura për shkrepjen dhe përpunimin e fotografisë materiali plotësohet). Në fotografinë me ngjyra, filmi përmban tre shtresa që janë të ndjeshme ndaj tre pjesëve të ndryshme të spektrit.

Këto shtresa shërbejnë si filtra të dritës për njëra-tjetrën, dhe ndriçimi i secilës prej tyre përcaktohet vetëm nga një pjesë e caktuar e spektrit. Duke qenë shumë më kompleks se procesi fotografik bardh e zi, procesi i fotografimit me ngjyra në parim nuk ndryshon nga i pari dhe është një proces tipik fotonik.

"Zhvillimi metodologjik i një seksioni të programit" - Përputhja e teknologjive dhe metodave arsimore me qëllimet dhe përmbajtjen e programit. Rëndësia sociale dhe pedagogjike e rezultateve të paraqitura të zbatimit të zhvillimit metodologjik. Diagnostifikimi i rezultateve të planifikuara arsimore. - Njohës - transformues - edukativ i përgjithshëm - vetëorganizues.

“Programi arsimor modular” - Kërkesat për zhvillimin e modulit. Në universitetet gjermane, moduli i trajnimit përbëhet nga tre nivele disiplinash. Struktura e modulit. Kurset e trajnimit të nivelit 2 përfshihen në modul në baza të ndryshme. Përmbajtja për një komponent individual është në përputhje me përmbajtjen e komponentëve të tjerë të modulit.

"Organizimi i procesit arsimor në shkollë" - Nuk do ta kuptoni. Zzzz! (tingulli dhe shikimi i drejtpërdrejtë sipas tekstit). Aplikacion. Një grup ushtrimesh parandaluese për traktin e sipërm respirator. Vraponi në gishtërinjtë tuaj Qëllimi: zhvillimi i vëmendjes dëgjimore, koordinimi dhe ndjenja e ritmit. Y-ah-ah! Objektivat e procesverbalit të edukimit fizik. Kriteret për vlerësimin e komponentit të kursimit të shëndetit në punën e një mësuesi.

"Pushime verore" - Relaksim muzikor, çaj shëndetësor. Monitorimi i kuadrit rregullator të subjekteve të fushatës shëndetësore verore. Seksioni 2. Puna me personelin. Vazhdoi studimet e vallëzimit dhe klasa praktike. Zhvillimi i rekomandimeve bazuar në rezultatet e fazave të kaluara. Rezultatet e pritura. Fazat e ekzekutimit të programit.

“Shkolla e Suksesit Social” - Formula e re e standardeve - kërkesave: Arsimi fillor. Tr - për rezultatet e zotërimit të programeve bazë arsimore. Seksioni organizativ. Popova E.I. Prezantimi i Standardit Federal të Arsimit Shtetëror të NOO. Rezultatet e lëndës. Seksioni i synuar. 2. Programi Arsimor Bazë. 5. Materialet e takimit metodologjik.

"KSE" - Konceptet bazë të një qasjeje sistemore. Konceptet e shkencës moderne natyrore (CSE). Shkenca si njohuri kritike. - Gjithë - pjesë - sistem - strukturë - element - bashkësi - lidhje - marrëdhënie - nivel. Koncepti i "konceptit". Shkenca Humane Psikologji Sociologji Gjuhësi Etikë Estetikë. Fizikë Kimi Biologji Gjeologji Gjeografi.

Janë gjithsej 32 prezantime në temë

degë e kimisë në të cilën studiohen reaksionet kimike , ndodh nën ndikimin e dritës. Fizika është e lidhur ngushtë me optikën (Shih Optikë) dhe rrezatimin optik (Shih Rrezatimi Optik). Ligjet e para fotokimike u krijuan në shekullin e 19-të. (shih ligjin Grotthus, Bunsen - Ligji Roscoe (Shih Bunsen - Ligji Roscoe)) . Fizika mori formë si një fushë e pavarur e shkencës në të tretën e parë të shekullit të 20-të, pas zbulimit të ligjit nga Ajnshtajni. , e cila është bërë ajo bazë në Ph. Kur një molekulë e një lënde përthithet nga një kuant drite, ajo kalon nga gjendja bazë në një gjendje të ngacmuar, në të cilën hyn në një reaksion kimik. Produktet e këtij reaksioni parësor (në fakt fotokimik) shpesh marrin pjesë në reaksione të ndryshme dytësore (të ashtuquajturat reaksione të errëta), duke çuar në formimin e produkteve përfundimtare. Nga ky këndvështrim, fosfori mund të përkufizohet si kimia e molekulave të ngacmuara të formuara nga thithja e kuanteve të dritës. Shpesh, një pjesë pak a shumë e rëndësishme e molekulave të ngacmuara nuk hyn në një reaksion fotokimik, por kthehet në gjendjen bazë si rezultat i llojeve të ndryshme të proceseve të çaktivizimit fotofizik. Në disa raste, këto procese mund të shoqërohen nga emetimi i një kuanti drite (fluoreshencë ose fosforeshencë). Raporti i numrit të molekulave që hyjnë në një reaksion fotokimik me numrin e kuanteve të dritës së absorbuar quhet rendimenti kuantik i reaksionit fotokimik. Rendimenti kuantik i reaksionit primar nuk mund të jetë më i madh se uniteti; kjo vlerë është zakonisht dukshëm më e vogël se uniteti për shkak të dekontaminimit efikas. Si rezultat i reaksioneve të errëta, rendimenti total kuantik mund të jetë dukshëm më i madh se uniteti.

Reaksioni më tipik fotokimik në fazën e gazit është shpërbërja e molekulave me formimin e atomeve dhe radikaleve. Kështu, nën veprimin e rrezatimit ultravjollcë me valë të shkurtër (UV), ndaj të cilit, për shembull, ekspozohet oksigjeni, formohen molekula të ngacmuara O 2. * ndahet në atome:

O2 +hν O*2 , O*2 → O + O.

Këto atome hyjnë në një reaksion dytësor me O 2, duke formuar ozonin: O + O 2 → O 3.

Procese të tilla ndodhin, për shembull, në shtresat e sipërme të atmosferës nën ndikimin e rrezatimit diellor (shih Ozoni në atmosferë).

Kur një përzierje e klorit dhe hidrokarbureve të ngopura (Shih Hidrokarburet e ngopura) (RH, ku R është alkil) ndriçohet, këto të fundit klorinohen. Reaksioni primar është shpërbërja e molekulës së klorit në atome, e ndjekur nga një reaksion zinxhir (Shih Reaksionet zinxhir) të formimit të hidrokarbureve të klorit:

Cl2+ hν

Cl + RH → HCl + R

R + Cl 2 → RCl + Cl, etj.

Rendimenti total kuantik i këtij reaksioni zinxhir është dukshëm më i madh se uniteti.

Kur një llambë merkuri ndriçon një përzierje të avullit të merkurit dhe hidrogjenit, drita absorbohet vetëm nga atomet e merkurit. Këto të fundit, duke kaluar në një gjendje të ngacmuar, shkaktojnë shpërbërjen e molekulave të hidrogjenit:

Hg* + H 2 → Hg + H + H.

Ky është një shembull i një reaksioni fotokimik të sensibilizuar. Nën ndikimin e një sasie drite me energji mjaft të lartë, molekulat shndërrohen në jone. Ky proces, i quajtur fotoionizim, mund të vëzhgohet lehtësisht duke përdorur një spektrometër masiv.

Procesi më i thjeshtë fotokimik në fazën e lëngshme është transferimi i elektroneve, d.m.th., një reaksion redoks i shkaktuar nga drita. Për shembull, kur ekspozohet ndaj dritës UV në një tretësirë ​​ujore që përmban jone Fe 2 + , Cr 2 + , V 2 + etj., një elektron kalon nga joni i ngacmuar në një molekulë uji, për shembull:

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

Reaksionet dytësore çojnë në formimin e një molekule hidrogjeni. Transferimi i elektroneve, i cili mund të ndodhë me thithjen e dritës së dukshme, është karakteristikë e shumë ngjyrave. Fototransferimi i elektroneve me pjesëmarrjen e një molekule klorofili është akti kryesor i fotosintezës, një proces kompleks fotobiologjik që ndodh në një gjethe jeshile nën ndikimin e dritës së diellit.

Në fazën e lëngshme, molekulat e përbërjeve organike me lidhje të shumta dhe unaza aromatike mund të marrin pjesë në një sërë reaksionesh të errëta. Përveç ndarjes së lidhjeve që çojnë në formimin e radikalëve dhe biradikalëve (për shembull, karbenet (Shih Karbenet)) , Si dhe reaksionet e zëvendësimit heterolitik, njihen edhe procese të shumta të izomerizimit fotokimik (Shih Izomerizimin) , rirregullimet, formimi i cikleve etj. Ka komponime organike që nën ndikimin e dritës ultravjollcë izomerizohen dhe marrin ngjyrë dhe kur ndriçohen me dritë të dukshme shndërrohen përsëri në përbërjet origjinale pa ngjyrë. Ky fenomen, i quajtur fotokromi, është një rast i veçantë i transformimeve fotokimike të kthyeshme.

Detyra e studimit të mekanizmit të reaksioneve fotokimike është shumë komplekse. Thithja e një kuantike të dritës dhe formimi i një molekule të ngacmuar ndodh në një kohë prej rreth 10 - 15 sek. Për molekulat organike me lidhje të shumta dhe unaza aromatike, të cilat janë me interes më të madh për fizikën, ekzistojnë dy lloje të gjendjeve të ngacmuara që ndryshojnë në vlerën e rrotullimit total të molekulës. Kjo e fundit mund të jetë e barabartë me zero (në gjendjen bazë) ose një. Këto gjendje quhen përkatësisht njëshe dhe treshe. Molekula shkon në një gjendje të ngacmuar të vetme direkt pas përthithjes së një kuantike drite. Kalimi nga gjendja e vetme në treshe ndodh si rezultat i një procesi fotofizik. Jetëgjatësia e një molekule në një gjendje të vetme të ngacmuar është Fotokimia 10 -8 sek; në gjendjen e trefishtë - nga 10 -5 -10 -4 sek(media e lëngshme) deri në 20 sek(media e fortë, për shembull polimere të ngurta). Prandaj, shumë molekula organike hyjnë në reaksione kimike në gjendjen e trefishtë. Për të njëjtën arsye, përqendrimi i molekulave në këtë gjendje mund të bëhet aq domethënës saqë molekulat fillojnë të thithin dritën, duke kaluar në një gjendje shumë të ngacmuar, në të cilën ato hyjnë në të ashtuquajturat. reaksione dy kuantike. Një molekulë e ngacmuar A* shpesh formon një kompleks me një molekulë të pangacmuar A ose me një molekulë B. Komplekse të tilla, të cilat ekzistojnë vetëm në një gjendje të ngacmuar, quhen përkatësisht excimers (AA)* ose exciplexes (AB)*. Eksiplekset janë shpesh pararendëse të reaksionit kimik primar. Produktet kryesore të një reaksioni fotokimik - radikalët, jonet, jonet radikale dhe elektronet - hyjnë shpejt në reaksione të mëtejshme të errëta në një kohë që zakonisht nuk kalon 10 -3 sek.

Një nga metodat më efektive për studimin e mekanizmit të reaksioneve fotokimike është fotoliza pulsuese , thelbi i të cilit është krijimi i një përqendrimi të lartë të molekulave të ngacmuara duke ndriçuar përzierjen e reaksionit me një ndezje drite të shkurtër por të fuqishme. Grimcat jetëshkurtra që lindin në këtë rast (më saktë, gjendjet e ngacmuara dhe produktet parësore të lartpërmendura të reaksionit fotokimik) zbulohen nga thithja e tyre e rrezes "sonduese". Ky përthithje dhe ndryshimi i tij me kalimin e kohës regjistrohet duke përdorur një tub fotomultiplikues dhe një oshiloskop. Duke përdorur këtë metodë, është e mundur të përcaktohet si spektri i përthithjes së një grimce të ndërmjetme (dhe në këtë mënyrë të identifikohet kjo grimcë) dhe kinetika e formimit dhe zhdukjes së saj. Në këtë rast, impulset lazer me një kohëzgjatje prej 10 -8 sek dhe madje 10 -11 –10 -12 sek, gjë që bën të mundur studimin e fazave më të hershme të procesit fotokimik.

Është e gjerë fusha e zbatimit praktik të f. Janë duke u zhvilluar metoda të sintezës kimike të bazuara në reaksionet fotokimike (shih reaktorin fotokimik, Impianti fotosintetik diellor) . Komponimet fotokromike kanë gjetur aplikim, veçanërisht për regjistrimin e informacionit. Duke përdorur proceset fotokimike, përftohen imazhe reliev për mikroelektronikën (Shih Mikroelektronika) , formularët e shtypjes për shtypje (shih gjithashtu Fotolitografia). Klorifikimi fotokimik (kryesisht i hidrokarbureve të ngopura) ka një rëndësi praktike. Fusha më e rëndësishme e aplikimit praktik të fotografisë është fotografia. Krahas procesit fotografik të bazuar në zbërthimin fotokimik të halogjenëve të argjendit (kryesisht AgBr), metoda të ndryshme të fotografimit jo argjend po bëhen gjithnjë e më të rëndësishme; për shembull, zbërthimi fotokimik i komponimeve diazo (Shih Komponimet Diazo) qëndron në themel të diazotipit (Shih Diazotipi).

Lit.: Turro N.D., Fotokimia molekulare, përkth. nga anglishtja, M., 1967; Terenin A. N., Fotonika e molekulave të ngjyrave dhe komponimeve organike të lidhura, Leningrad, 1967; Calvert D. D., Pitts D. N., Fotokimi, përkth. nga anglishtja, M., 1968; Bagdasaryan Kh. S., Fotokimia dy kuantike, M., 1976.

  • - ...

    Fjalor Enciklopedik i Nanoteknologjisë