Энергия света, единица эйнштейн

Для измерения числа квантов света используются квантовые счетчики, которые измеряют фотонный поток независимо от того, какой энергией обладают фотоны. Следовательно, такие счетчики можно прокалибровать так, чтобы они давали показания непосредственно в единицах (эйнштейн-с ). Квантовый счетчик состоит из кюветы с раствором флуоресцирующего вещества [c.252]

Интенсивность света выражают в единицах Эйнштейн х хл - с . Эйнштейн — энергия одного моля фотонов при данной длине волны, т.е. Е= N hv. Величина ц, выраженная в л МОЛЬ см , естественно зависит от длины волны [c.163]

Пусть атом находится на возбужденном уровне Л, т. е. на уровне, лежащем выше минимума энергии. Эйнштейн приписывает этому уровню определенную вероятность, отнесенную к единице времени А А, В), самопроизвольного (спонтанного) перехода с излучением на некоторый уровень В с меньшей энергией. Свет, излученный при этом процессе, имеет волновое число (Яд — в)/Лс согласно правилу Бора. [c.84]

Вант-Гофф (1904) показал, что количество химически превращенного вещества прямо пропорционально количеству поглощенного веществом света. Большое значение для понимания механизма фотохимических реакций имеет закон фотохимической эквивалентности Штарка— Эйнштейна (1912), согласно которому каждому поглощенному кванту излучения кч соответствует одна измененная молекула. Следовательно, под действием света в единицу времени должны подвергнуться превращению Пр — Q/h молекул (где Q — количество поглощенной энергии в единицу времени). [c.120]

В соответствии с законом эквивалентности Штарка-Эйнштейна, поглощаемый фотон вызывает фотохимическое возбуждение одной молекулы. Количественной мерой превращения служит квантовый выход реакции, равный отношению числа частиц, претерпевших превращение в результате фотохимической реакции, к числу поглощенных фотонов. В предельном случае для первичных процессов выход должен равняться единице, в экспериментах, в зависимости от длины волны, интенсивности света и температуры и типа вещества, выход может принимать значения от 10 3 до 10. Так как энергия активации химических реакций лежит в пределах 40-420 кДж/моль, можно сделать вывод (сравнивая ее с энергией одного моля фотонов, равной Nab-/1 )0 действии на реакции видимых, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей. [c.177]

Квантовый выход в обычных фотохимических процессах должен быть равен или меньше единицы. Это следует из принципа фотохимической эквивалентности Эйнштейна, согласно которому поглощение кванта света может вызвать только одну первичную реакцию. В то же время поглощение света не обязательно приводит к химическому превращению. Образовавшаяся в результате поглощения света возбужденная частица может перейти в основное состояние с испусканием кванта света (флуоресценция или фосфоресценция) или в результате превращения (конверсии) энергии электронного возбуждения в энергию колебания. [c.252]

В СИ за единицу энергии принимается джоуль (м Кг/с=). Очевидно, в уравнении Эйнштейна энергия выразится в джоулях, если массу выразить в килограммах, а скорость света — в м/с (3-10 м/с). [c.16]

В настоящее время согласно Международной системе СИ за единицу энергии принимается джоуль, имеющий размерность м -кг/сек . Очевидно, в уравнении Эйнштейна энергия выразится в джоулях, если массу выразить в килограммах, а скорость света в м сек (3 10 л/сек). [c.19]

Дальнейшее изучение механизма фотохимического инициирования цепных процессов было связано с объяснением необычайно высокого квантового выхода реакции образования НС1 на свету. В 1912 г. А. Эйнштейн (1879—1955) установил фотохимический закон на один поглощенный реагирующей системой квант световой энергии первичное изменение испытывает только одна молекула. В связи с этим законом была принята в качестве общей характеристики фотохимических процессов величина квантового выхода, представляющая собой отношение числа прореагировавших молекул к числу поглощенных световых квантов. По закону Эйнштейна, очевидно, квантовый выход не может быть больше единицы. Между тем было обнаружено, что квантовый выход этой реакции в некоторых случаях чрезвычайно высок и достигает 10 . Чтобы объяснить этот факт, В. Нернст в 1918 Г дал следующую интерпретацию реакции между хлором и водородом на свету, молекула хлора в газовой смеси поглощает квант (hv) световой энергии, в результате чего распадается на свободные атомы [c.250]

В соответствии со вторым законом фотохимии — законом фотохимической эквивалентности (Штарк и Эйнштейн)— каждая молекула, участвующая в химической реакции, происходящей под действием света, поглощает один квант лучистой энергии, который вызывает реакцию. В дальнейшем Штарк и Боденштейн [164, 3861 показали, что этот закон применим только к первичным фотохимическим процессам, поскольку вторичные цепные реакции могут приводить к тому, что полный квантовый выход (отношение числа прореагировавших молекул к числу поглощенных квантов) будет значительно больше единицы (например, в реакции хлора с водородом в газовой фазе полный квантовый выход составляет 10 —10 ). Поэтому согласно второму закону фотохимии каждый поглощенный фотон, или квант света, в первичном акте способен активировать только одну молекулу. Это значит, что поглощение света — одноквантовый процесс, и квантовый выход первичного процесса равен единице. [c.22]

Следующее успешное применение квантовой гипотезы Планка принадлежит Эйнштейну [2]. Было известно, что при падении света на чистую поверхность. металла последняя испускает электроны. Если отложись по оси абсцисс частоту падающего света, а по оси ординат — отвечающую ей кинетическую энергию электронов, то получится кривая типа, показанного на фиг. 1. Изменение интенсивности падающего света при постоянной частоте не влияет на кинетическую энергию испускаемых электронов, но изменяет число испускаемых в единицу времени электронов. Уравнение кривой на фиг. 1 имеет вид [c.10]

В 1924 г. французский физик Луи де Бройль высказал предположение о том, что электроны, подобно световым волнам, движутся волнами. Наименьшие единицы света кванты света) называются фотонами. Массу фотона можно вычислить по уравнению Эйнштейна, которое устанавливает эквивалентность массы и энергии [c.17]

В 1905 г., через год после появления работы Лоренца, Эйнштейн поднял вновь еще один вопрос, имеющий длинную предысторию, — проблему относительности. Он рассмотрел с точки зрения новых представлений о пространстве и времени описание динамических событий (таких, при которых происходят изменения координат, времени, скоростей, моментов и энергий) в движущейся лаборатории. Новая модель привела к поразительному для того времени результату — выводу о том, что энергия и масса представляют собой просто различные проявления одной и той же сущности. Каждый перенос энергии сопровождается переносом массы, а любая масса, как движущаяся, так и покоящаяся, связана с некоторым количеством энергии. Массу обычно определяют при помощи специальных приборов и выражают в граммах. Энергия измеряется другими приборами ее выражают в эргах. Константой пропорциональности между этими двумя единицами является с , квадрат скорости света, [c.11]

Поглощение одного кванта излучения не обязательно приводит к образованию одной частицы продукта фотохимического превращения, несмотря на то что в соответствии с правилом Эйнштейна один квант поглощенного излучения возбуждает лишь одну молекулу. Имеется ряд причин для этого явления. Активированная молекула может вовсе не разлагаться химически, даже если поглощаемый квант имеет энергию большую, чем энергия диссоциации самой прочной связи в молекуле. Это обстоятельство можно проиллюстрировать на примере бензола, который может поглощать свет в области 2540 А, хотя наибольшая энергия, требуемая для диссоциации, составляет примерно 102 ккал/моль (427,05 -Ю Дж/моль) (см. ниже). Это связано с тем, что энергия, поглощенная определенным участком молекулы, может распределяться по различным связям в молекуле. Именно так осуществляется разложение ацетона связь С = О поглощает излучение, но гомолиз осуществляется лишь после того, как избыток энергии будет перекачан на одну из связей С — С, которые слабее связи С == О. Вторая причина заключается в том, что первоначально образующиеся радикалы могут рекомбинировать быстрее, чем реагировать с другими имеющимися веществами, и тем самым избыток энергии будет превращаться в кинетическую энергию. Эффективность процесса облучения измеряется квантовым выходом, который определяется как число прореагировавших молекул реагента на один поглощенный квант света. Некоторые реакции характеризуются квантовым выходом меньше единицы, для других (подобно обсуждаемым ниже цепным реакциям) этот выход может достигать 10 . [c.170]

Эти явления, как отметил Эйнштейн, становятся вполне понятными, если мы допустим, что свет состоит из корпускул, движущихся перпендикулярно к фронту волны с энергией, зависящей от частоты и равной в действительности к>, и что число таких корпускул, падающих на единицу площади в единицу времени, пропорционально интенсивности света. Тогда электрон может быть выброшен ударом корпускулы — кванта света — и приобретает ее энергию. Электрон требует для отрыва от металла энергии, по меньшей мере равной и о (потребная энергия может быть больше 1 0, если тот электрон, который получает энергию, находится не на самой поверхности). Поэтому электрон испускается с кинетической энергией, равной или меньше Число [c.39]

Масса, вступающая в реакцию (4X1.008 = 4,032), оказывается, таким образом, больше массы продукта реакции (1X4,003 = 4,003), а это значит, что приведенное выше уравнение не сбалансировано. Разности масс (0,029) — ее называют дефектом массы — соответствует, по закону Эйнштейна, энергия Е = тс , где Е — выделяющаяся энергия (в эргах), т — дефект массы (в граммах) и с — скорость света (3-10 ° см/с). Хотя эрг — очень малая единица (одна калория равна 40-10 эрг), из формулы Эйнштейна следует, что при превращении в энергию даже самых ничтожных количеств массы высвобождаются большие количества энергии. Согласно оценкам. [c.13]

В фотохимии употребляется единица количества света — Эйнштейн (е). Она равна 6,023-102 квантов монохроматического света. При поглощении системой, способной к фотохимическим превращениям, 1е происходит фотохимическое превращение 6,023-102 молекул, или одного моля вещества. Энергия 1к равна 6,023-10 - /гх квантов, или фотонов, и называют ее молем квантов, [c.179]

Если пространство около черного тела не заполнено излучением, то тело начнет излучать. При каждой температуре существует некоторое равновесное излучение, энергия которого также зависит от температуры. Поэтому существует теплоемкость пустоты. Как будет показано дальше, теплоемкость пустоты растет пропорцпонально кубу температуры, поэтому ири температурах порядка миллионов градусов оиа будет выше теплоемкости твердого тела того же объема. Важно знать как энергию черного тела, так и распределение ее ио частотам. Мы можем получить эти вах<ыые характеристики на основе представлений о фотонном газе. Как уже отмечалось, энергия осциллятора равна /iv. Оказывается, что при испускании или излучении п может меняться только на единицу. Поэтому излучаемая порция энергии равна /IV. А. Эйнштейн впервые указал, что между актами испускания и поглощения эта порция энергии существует в виде кванта энергии — фотона. Таким образом, излучение можно рассматривать как фотонный газ. Так как фотон движется со скоростью света, то его характеристи-ти должны описываться теорией относительности, согласно которой [c.171]

В 1905 г. А. Эйнштейн установил закон фотохимической эквивалентности каждая молекула, реагирующая иод влиянием света, поглощает только один квант излучения hv, который вызывает ее превращение. Система, в которой прореагировало N молекул, должна получить Nh квантов, т. е. энергию E=Nhv. Отношение числа фактически прореагпровавших молекул к числу поглощенных квантов называется квантовым выходом. Если эта величина меньше единицы, т. е. число поглощенных квантов больше числа распадов, то часть лучистой энергии превращается в тепловую. Во многих фотохимических реакциях квантовые выходы очень велики. Так, в реакции образования НС1 квантовый выход имеет норядок 10- . Это наблюдение привело к идее цепного механизма реакций, при котором фотохимический акт лишь начинает цепь п не играет роли в дальнейшем развитии процесса. Действительно, реакция Н2(г)+СЬ(г) =2СН1(г) начинается через короткое время после освещения смеси, а затем продолжается в темноте. Механизм такой реакции может быть представлен следующей схемой СЫ-/гг = ==2С1 С1+Н2 = НС1+Н Н+СЬ = НС1 + С1 и т. д. [c.246]

Вполне очевидно, что для эффективности необходимо поглощение излучаемого света. Согласно закону фотохимического эквивалента Эйнштейна, каждая реагирующая молекула поглощает один квант. Однако в химической практике необходимое количество квантов сильно колеблется. К реакциям, где число молекул, реагирующих с поглощением одного кванта, превышает единицу, относятся такие, когда под влиянием света образуются частицы, которые сами по себе или путем превращения в другого рода частицы способны к непрерывному самовоспро-изводству. Это происходит в случае образования свободных радикалов, вызывающих цепную реакцию. С другой стороны, активированная молекула может различным образом использовать поглощенную энергию, и в таких случаях квантовый выход в любом направлении окажется меньше единицы. Механистически возбужденная молекула как в начальном состоянии, так и в форме, образующейся в результате нерадиационного превращения, может использовать поглощенную энергию для процессов теплового соударения, гомолиза, перегруппировки, реэмиссии света и т. д., причем конечный продукт или продукты могут образоваться очень сложным путем, В этой статье нет смысла [c.371]

Чтобы под измерения световой энергии подвести привычную основу, единицу, пазываемувэ Эйнштейном, определяют как число фотонов, равное числу Авогадро (6,02-10 °). Так, энергию 1 Эйнштейна света с длиной волны 4000 А выражают следующими уравнениями [c.619]

Можно пользоваться и другими единицами массу, например, можно выражать в фунтах, скорость света — в милях в секунду или в милях в час, а энергию — в калориях или в каких-либо иных единицах энергии. Однако в том случае, если применяют другие единицы измерения этих величин, следует ввести в уравнение числовм коэффициент. Единицы метрической системы были выбраны таким образом, чтобы числовые коэффициенты в важнейших уравнениях физики и химии оказались возможно более простыми в данном случае — в случае уравнения Эйнштейна — числовой коэффициент равен 1. [c.17]

Представления о том, что только поглощенный веществом свет может вызвать в нем химич. реакцию, впервые бьши высказаны в 1818 X. Гроттусом. Тем самым по существу был открыт первый закон Ф. Почти в той же форме это общее утверждение было сформулировано Дж. Гершелем (1842) и Дж. Дрейпером (1843) и стало болое широко известным под именем зако1Га этих ученых. Первая количествегагая формулировка этого закона была дана Р. Бунзеном и Г. Роско (1855), показавшими, что количество фотопродукта определяется произведением интеггсивности падающего света и временем его воздействия на вегцество. Более точная зависимость была установлена Я. Вант-Гоффом (1904), учитывавшим поглощенный, а не падающий на вещество свет. Закон Ваит-Гоффа лежит в основе формальной фотохимич. кинетики, связывающей скорость фотореакции с пог.лощенной в единицу времени световой энергией. Основным законом Ф. следует считать закон квантовой эквивалентности А. Эйнштейна (1912), согласно к-рому каждый поглои енный фотон Лv вызывает изменение одной молекулы. Световая энергия, необходимая для фото-превращения одного моля вещества, равна 6,02-1023 hv и носит название Эйнштейн (Е). [c.276]

Первый закон фотохимии (Гроттхусс, 1817) гласит, что фотохимической активностью обладает лишь поглощенный свет. Поэтому фотохимическую активность видимого света связывают с окраской веществ. В то время как фотохимические реакции могут возникать только при поглощении света, не вся поглощенная энергия обязательно участвует в химическом процессе. Согласно закону фотохимической эквивалентности Эйнштейна, каждая молекула, принимающая участие в фотохимической реакции, поглощает один квант лучистой энергии. При подчинении этих явлений закону Эйнштейна квантовый выход или эффективность ф (отношение количества изменившихся молекул к количеству поглощенных квантов) должен равняться единице однако квантовый выход меняется от малой дробной величины (в случае красителей) до миллионов (в случае некоторых цепных реакций). Закон применим лишь к первичным процессам светопоглощения низкий квантовый выход объясняется в таких случаях дезактивацией возбужденных молекул при столкновении или рекомбинации продуктов фотодиссоциации. Низкий квантовый выход процессов выцветания красителя, состоящего из [c.1387]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология