Fotokemiska processer i näthinnan består i det faktum att det visuella lila (rhodopsin) som ligger i de yttre segmenten av stavarna förstörs av ljus och återställs i mörkret. Nyligen har Rushton (1967) och Weale (1962) i stor utsträckning studerat rollen av visuellt lila i processen för ljus som verkar på ögat.
De enheter som konstruerats av dem gör det möjligt att mäta tjockleken på lagret av rhodopsin som sönderdelas under påverkan av ljus i näthinnan i ett levande mänskligt öga. Resultaten av de genomförda studierna gjorde det möjligt för författarna att dra slutsatsen att det inte finns något direkt samband mellan förändringen i ljuskänslighet och mängden sönderfallen synlila.
Detta kan indikera mer komplexa processer som inträffar i näthinnan under inverkan av synlig strålning på den, eller, som det verkar för oss, ofullkomligheten i den metodologiska tekniken (användningen av atropin, användningen av en konstgjord pupill, etc.).
Ljusets verkan förklaras inte enbart av en fotokemisk reaktion. Det är allmänt accepterat att när ljus träffar näthinnan uppstår aktionsströmmar i synnerven, vilka fixeras av de högre centran i hjärnbarken.
När verkningsströmmarna registreras i tid erhålls ett retinogram. Som analysen av elektroretinogrammet visar kännetecknas den av en initial latent period (tiden från ögonblicket av exponering för ljusflödet tills de första pulserna uppträder), ett maximum (en ökning av antalet pulser) och en jämn minskning med en preliminär liten ökning (den latenta perioden för den slutliga effekten).
Så, med samma ljusstyrka hos stimulansen, beror impulsernas frekvens på arten av den preliminära anpassningen av ögat; om ögat har anpassats till ljus, minskar det, och om det är anpassat till mörker ökar det. .
Förutom reaktionen på ljus utför den visuella analysatorn visst visuellt arbete. Men med all sannolikhet kommer mekanismerna som är involverade i processen för perception av ljus och detaljerna i objektet när du utför visuellt arbete inte att vara helt identiska.
Om analysatorn reagerar på fluktuationer i ljusflödesnivån genom att öka eller minska området av retinala mottagliga fält, då på komplikationen av perceptionsobjektet - genom att ändra det optiska systemet i ögat (konvergens, ackommodation, papillomotor) reaktion etc.).
Synlig strålning påverkar de olika funktionerna hos den visuella analysatorn: om ljuskänslighet och anpassning, kontrastkänslighet och synskärpa, stabilitet i klarsyn och urskiljningshastighet, etc.
"Klinik för sjukdomar, fysiologi och hygien i tonåren", G.N. Serdyukovskaya
Pupillens muskler, efter att ha tagit emot D-signalen, slutar svara på D-signalen, som rapporteras av E-signalen. Från och med detta ögonblick tar pupillen all möjlig del i att förbättra klarheten i bilden av objektet på objektet. näthinnan, medan huvudrollen i denna process tillhör linsen. I sin tur sänder "centret för att reglera styrkan av retinal stimulus", efter att ha tagit emot signalen E, information till andra centra, i ...
E. S. Avetisov betraktar utvecklingen av närsynthet som en konsekvens av "överreglering", när den "lämpliga" processen att anpassa ett öga med en försvagad ackommoderande förmåga att arbeta på nära håll blir till sin motsats. Av det som har sagts ovan blir det tydligt hur viktig tillräcklig rationell belysning är för ögats prestanda. Det får särskild betydelse för ungdomar som kombinerar arbete med studier. Men för närvarande …
Ljusintensitet och ytbelysning relateras av följande ekvation: I=EH2; E=I/H2; E=I*cos a/H2. där E är ytbelysningen i lux; H är armaturens installationshöjd ovanför den upplysta ytan i meter; I - ljusintensitet i ljus; a är vinkeln mellan ljusintensitetens riktning och armaturens axel. Ljusstyrka (B) - intensiteten av ljus som reflekteras från ytan i riktning ...
Artificiell belysning Följande egenskaper tas som grund för normalisering, som bestämmer graden av spänning i visuellt arbete. Noggrannheten hos visuellt arbete, kännetecknad av den minsta storleken på den aktuella delen. Termen "detalj" i normerna betyder inte produkten som bearbetas, utan "objektet" som måste beaktas i arbetet, till exempel en tygtråd, en repa på produktens yta, etc. Graden av ljushet för bakgrunden mot vilken objektet betraktas ....
En minskning av belysningen med ett steg är tillåten för industrilokaler med en kort vistelse av människor, såväl som i lokaler där det finns utrustning som inte kräver konstant underhåll. När du installerar kombinerad belysning på arbetsytan bör belysningen från allmänna belysningsarmaturer vara minst 10% av de kombinerade belysningsnormerna, men för tonåringar bör den naturligtvis vara minst 300 lux ....
Fenomenet luminescens har varit känt under lång tid - ett ämne absorberar ljus med en viss frekvens, och skapar själv spritt p (strålning med en annan frekvens. Redan på 1800-talet fastställde Stokes regeln att frekvensen av spritt ljus är mindre än frekvensen av absorberat ljus (ν absorb > ν ras); fenomenet inträffar endast när det infallande ljuset är tillräckligt hög frekvens.
I ett antal fall sker luminescens nästan utan tröghet - den uppträder omedelbart och upphör efter 10 -7 -10 -8 s efter upphörande av belysningen. Detta speciella fall av luminescens kallas ibland fluorescens. Men ett antal ämnen (fosfor och andra) har en lång efterglöd som varar (småningom försvagas) minuter och till och med timmar. Denna typ av luminescens kallas fosforescens. Vid uppvärmning förlorar kroppen förmågan att fosforescera, men behåller förmågan att luminescera.
Om vi multiplicerar båda sidor av ojämlikheten som uttrycker Stokes regel med Plancks konstant får vi:
Följaktligen är energin hos en foton som absorberas av en atom större än energin hos en foton som emitteras av den; sålunda manifesteras även här fotonkaraktären hos ljusabsorptionsprocesser.
Vi kommer att överväga de befintliga avvikelserna från Stokes-regeln senare (§ 10.6).
I fenomenen fotokemi - kemiska reaktioner under påverkan av ljus - var det också möjligt att fastställa förekomsten av den lägsta frekvens som krävs för att en reaktion ska inträffa. Detta är ganska förståeligt ur fotonsynpunkt: för att reaktionen ska inträffa måste molekylen få tillräckligt med extra energi. Ofta maskeras fenomenet av ytterligare effekter. Sålunda är det känt att en blandning av väte H 2 med klor Cl 2 finns i mörker under lång tid. Men även under låg belysning med ljus med tillräckligt hög frekvens exploderar blandningen mycket snabbt.
Orsaken ligger i förekomsten av sekundära reaktioner. En vätemolekyl, som har absorberat en foton, kan dissociera (huvudreaktionen):
H2 + hν -> H + H.
Eftersom atomärt väte är mycket mer aktivt än molekylärt väte, följs detta av en sekundär reaktion med frigöring av värme:
H + Cl2 \u003d Hcl + Cl.
Således frigörs H- och Cl-atomerna. De interagerar med C1 2 och H 2 molekyler och reaktionen växer mycket våldsamt, en gång exciterad av absorptionen av ett litet antal fotoner.
Bland de olika fotokemiska reaktionerna som är anmärkningsvärda är de reaktioner som äger rum under den fotografiska processen. Kameran skapar en verklig (vanligtvis förminskad) bild på ett lager av fotografisk emulsion som innehåller silverbromid med förmåga till fotokemiska reaktioner. Antalet reagerade molekyler är ungefär proportionellt mot ljusets intensitet och varaktigheten av dess verkan (exponeringens varaktighet vid fotografering). Detta antal är dock relativt mycket litet; den resulterande "latenta bilden" utsätts för en framkallningsprocess, när, under inverkan av lämpliga kemiska reagens, en ytterligare frisättning av silverbromid sker vid de centra som uppstod under den fotokemiska reaktionen. Detta följs av processen att fixera (fixera) bilden: oreagerad ljuskänslig silverbromid överförs till en lösning och metalliskt silver finns kvar på fotolagret, vilket bestämmer genomskinligheten av enskilda sektioner av den erhållna negativa bilden (ju mer ljus absorberas, desto mörkare är motsvarande område). När man sedan belyser fotopapperet (eller filmen) genom negativet, erhåller man på papperet (efter dess framkallning och fixering) en belysningsfördelning som motsvarar det objekt som fotograferas (naturligtvis om de lämpliga villkoren för fotografering och bearbetning av det fotografiska materialet är observeras). Inom färgfotografering innehåller filmen tre lager som är känsliga för tre olika delar av spektrumet.
Dessa lager fungerar som ljusfilter för varandra, och belysningen av var och en av dem bestäms endast av en viss del av spektrumet. Eftersom processen med färgfotografering är mycket mer komplex än den svartvita fotoprocessen skiljer sig inte i princip från den första och är en typisk fotonprocess.
"Metodologisk utveckling av programdelen" - Överensstämmelse med utbildningsteknologier och -metoder med programmets mål och innehåll. Sociopedagogisk betydelse av de presenterade resultaten av tillämpningen av metodutveckling. Diagnostik av de planerade utbildningsresultaten. - Kognitiv - transformerande - allmänbildande - självorganiserande.
"Modulärt utbildningsprogram" - Krav för utveckling av modulen. På tyska universitet består utbildningsmodulen av discipliner på tre nivåer. Modulstruktur. Kurserna på andra nivån ingår i modulen på andra grunder. Innehållet i en enskild komponent överensstämmer med innehållet i andra komponentkomponenter i modulen.
"Organisation av utbildningsprocessen i skolan" - Du kommer inte att förstå. Z-z-z! (ljud och syn guidar genom texten). Ansökan. En uppsättning förebyggande övningar för de övre luftvägarna. KÖR PÅ STRUMPAR Syfte: utveckling av auditiv uppmärksamhet, koordination och rytmkänsla. Y-ah-ah! Fysisk utbildnings uppgifter. Kriterier för att bedöma den hälsosparande komponenten i lärarens arbete.
"Sommarvila" - Musikalisk avkoppling, hälsote. Utföra övervakning av regelverket för ämnena för sommarhälsokampanjen. Avsnitt 2. Arbete med personal. Fortsättning av dansstudiet och praktiska övningar. Utveckling av rekommendationer baserade på resultaten från tidigare etapper. Förväntade resultat. Stadier av programexekvering.
"Skola för social framgång" - En ny standardformel - krav: Grundskola. Tr - till resultaten av att bemästra de viktigaste utbildningsprogrammen. Organisationsavdelning. Popova E.I. Introduktion till GEF NOO. Ämnesresultat. Målsektion. 2. Grundutbildningsprogram. 5. Material från metodmötet.
"KSE" - Grundläggande begrepp för ett systematiskt tillvägagångssätt. Begrepp av modern naturvetenskap (CSE). Vetenskap som kritisk kunskap. - Helhet - del - system - struktur - element - mängd - samband - relation - nivå. Begreppet "koncept". Humaniora Psykologi Sociologi Lingvistik Etik Estetik. Fysik Kemi Biologi Geologi Geografi.
Totalt i ämnet 32 presentationer
gren av kemin som studerar kemiska reaktioner , sker under påverkan av ljus. Optik är nära besläktad med optik (se optik) och optisk strålning (se optisk strålning). De första fotokemiska regelbundenheterna etablerades på 1800-talet. (se Grotgus lag, Bunsen - Roscoe lag (Se Bunsen - Roscoe lag)) . Som ett självständigt vetenskapsområde tog fysiken form under den första tredjedelen av 1900-talet, efter Einsteins upptäckt av lagen , Materiens molekyl, som har blivit den huvudsakliga i F. När ett lätt kvantum absorberas, övergår molekylen av ett ämne från grundtillståndet till ett exciterat tillstånd, där det går in i en kemisk reaktion. Produkterna från denna primära reaktion (den faktiska fotokemiska) är ofta involverade i olika sekundära reaktioner (de så kallade mörka reaktionerna) som leder till bildandet av slutprodukter. Ur denna synvinkel kan fysik definieras som kemin hos exciterade molekyler som bildas som ett resultat av absorptionen av ljuskvanta. Ofta går inte en mer eller mindre betydande del av de exciterade molekylerna in i en fotokemisk reaktion, utan återgår till grundtillståndet som ett resultat av olika typer av fotofysiska deaktiveringsprocesser. I vissa fall kan dessa processer åtföljas av emission av ett kvantum av ljus (fluorescens eller fosforescens). Förhållandet mellan antalet molekyler som är involverade i en fotokemisk reaktion och antalet absorberade ljuskvanta kallas kvantutbytet av den fotokemiska reaktionen. Kvantutbytet av den primära reaktionen kan inte vara större än ett; vanligtvis är detta värde mycket mindre än enhet på grund av effektiv avaktivering. Som ett resultat av mörka reaktioner kan det totala kvantutbytet vara mycket större än enhet.
Den mest typiska fotokemiska reaktionen i gasfasen är dissociationen av molekyler med bildandet av atomer och radikaler. Så under inverkan av kortvågig ultraviolett (UV) strålning, för vilken till exempel syre exponeras, blir de resulterande exciterade O 2 -molekylerna * dissociera i atomer:
O2 + hν O*2 , O*2 →O+O.
Dessa atomer går in i en sekundär reaktion med O 2 och bildar ozon: O + O 2 → O 3.
Sådana processer sker till exempel i de övre lagren av atmosfären under inverkan av solstrålning (se Ozon i atmosfären).
När en blandning av klor med mättade kolväten (Se Mättade kolväten) (RH, där R är alkyl) lyser, kloreras de senare. Den primära reaktionen är dissociationen av en klormolekyl till atomer, följt av en kedjereaktion (se kedjereaktioner) av bildning av klorkolväten:
Cl2+ hν →
Cl + RH → HCl + R
R + Cl2 → RCl + Cl, etc.
Det totala kvantutbytet av denna kedjereaktion är mycket större än enhet.
När en blandning av kvicksilverånga och väte belyses med en kvicksilverlampa, absorberas ljus endast av kvicksilveratomer. Den senare, som övergår i ett exciterat tillstånd, orsakar dissociationen av vätemolekyler:
Hg* + H2 → Hg + H + H.
Detta är ett exempel på en sensibiliserad fotokemisk reaktion. Under inverkan av ett ljuskvantum, som har en tillräckligt hög energi, förvandlas molekylerna till joner. Denna process, som kallas fotojonisering, observeras bekvämt med en masspektrometer.
Den enklaste fotokemiska processen i vätskefasen är elektronöverföring, det vill säga en ljusinducerad redoxreaktion. Till exempel, när UV-ljus verkar på en vattenlösning som innehåller Fe 2 + , Cr 2 + , V 2 +-joner, etc., passerar en elektron från en exciterad jon till en vattenmolekyl, till exempel:
(Fe2+) * + H2O → Fe3+ + OH- + H+.
Sekundära reaktioner leder till bildandet av en vätemolekyl. Elektronöverföring, som kan ske vid absorption av synligt ljus, är karakteristisk för många färgämnen. Fotoöverföring av en elektron med deltagande av en klorofyllmolekyl är den primära handlingen i fotosyntesen, en komplex fotobiologisk process som sker i ett grönt blad under påverkan av solljus.
I vätskefasen kan molekyler av organiska föreningar med flera bindningar och aromatiska ringar delta i olika mörka reaktioner. Förutom att bryta bindningar, vilket leder till bildandet av radikaler och diradikaler (till exempel karbener (se karbener)) , såväl som heterolytiska substitutionsreaktioner är många fotokemiska processer för isomerisering kända (se isomerisering) , omarrangemang, bildandet av cykler etc. Det finns organiska föreningar som isomeriserar under inverkan av UV-ljus och får färg, och när de belyses med synligt ljus förvandlas de igen till de ursprungliga färglösa föreningarna. Detta fenomen, som kallas fotokromi, är ett specialfall av reversibla fotokemiska transformationer.
Uppgiften att studera mekanismen för fotokemiska reaktioner är mycket svår. Absorptionen av ett lätt kvantum och bildandet av en exciterad molekyl sker under en tid av cirka 10 - 15 sek. För organiska molekyler med flera bindningar och aromatiska ringar, som är av störst intresse för fysiken, finns det två typer av exciterade tillstånd, som skiljer sig åt i storleken på molekylens totala spinn. Det senare kan vara lika med noll (i grundtillståndet) eller ett. Dessa tillstånd kallas singlett- respektive tripletttillstånd. Molekylen passerar in i singlettexciterat tillstånd direkt vid absorption av ett lätt kvantum. Övergången från singletten till tripletttillståndet sker som ett resultat av en fotofysisk process. Livslängden för en molekyl i ett exciterat singletttillstånd är 10 -8 sek; i tripletttillståndet - från 10 -5 -10 -4 sek(flytande media) upp till 20 sek(hårda medier, såsom fasta polymerer). Därför går många organiska molekyler in i kemiska reaktioner just i tripletttillståndet. Av samma anledning kan koncentrationen av molekyler i detta tillstånd bli så betydande att molekylerna börjar absorbera ljus, övergår till ett starkt exciterat tillstånd, där de går in i det sk. tvåkvantreaktioner. En exciterad A*-molekyl bildar ofta ett komplex med en oexciterad A-molekyl eller med en molekyl B. Sådana komplex, som endast existerar i ett exciterat tillstånd, kallas excimerer (AA)* respektive exciplexer (AB)*. Exciplex är ofta föregångare till en primär kemisk reaktion. De primära produkterna av en fotokemisk reaktion - radikaler, joner, radikaljoner och elektroner - går snabbt in i ytterligare mörka reaktioner på en tid som vanligtvis inte överstiger 10 -3 sek.
En av de mest effektiva metoderna för att studera mekanismen för fotokemiska reaktioner är pulsad fotolys. , vars essens är att skapa en hög koncentration av exciterade molekyler genom att belysa reaktionsblandningen med en kort men kraftfull ljusblixt. De kortlivade partiklarna som uppstår i detta fall (mer exakt, de exciterade tillstånden och de primära produkterna av den fotokemiska reaktionen som nämns ovan) detekteras genom deras absorption av den "sonderande" strålen. Denna absorption och dess förändring i tid registreras med hjälp av en fotomultiplikator och ett oscilloskop. Denna metod kan användas för att bestämma både absorptionsspektrumet för en mellanliggande partikel (och därigenom identifiera denna partikel) och kinetiken för dess bildning och försvinnande. I detta fall laserpulser med en varaktighet på 10 -8 sek och till och med 10 -11 -10 -12 sek, vilket gör det möjligt att studera de tidigaste stadierna av den fotokemiska processen.
Området för praktisk tillämpning av F. är omfattande. Metoder för kemisk syntes baserade på fotokemiska reaktioner håller på att utvecklas (se Fotokemisk reaktor, Solfotosyntetisk installation) . Funnet applikation, särskilt för att registrera information, fotokroma föreningar. Med användning av fotokemiska processer erhålls reliefbilder för mikroelektronik (se Mikroelektronik) , tryckformulär för tryckning (se även Fotolitografi). Av praktisk betydelse är fotokemisk klorering (främst av mättade kolväten). Det viktigaste området för praktisk tillämpning av fotografi är fotografi. Förutom den fotografiska processen baserad på den fotokemiska nedbrytningen av silverhalogenider (främst AgBr) blir olika icke-silverfotograferingstekniker allt viktigare; till exempel fotokemisk nedbrytning av diazoföreningar (se Diazoföreningar) ligger till grund för diazotypning (Se. Diazotypning).
Belyst.: Turro N. D., Molecular photochemistry, trans. från English, M., 1967; Terenin A. N., Fotonik av molekyler av färgämnen och besläktade organiska föreningar, L., 1967; Calvert D.D., Pitts D.N., Photochemistry, trans. från English, M., 1968; Bagdasaryan Kh. S., Two-quantum photochemistry, M., 1976.
- - ...
Encyclopedic Dictionary of Nanotechnology
