Энергия поглощенных квантов

Зеленые растения и некоторые микроорганизмы способны трансформировать энергию поглощенных квантов света в химическую энергию, которая расходуется на фосфорилирование АДФ в световой стадии фотосинтеза. Этот процесс регенерации АТФ получил название фотосинтетического фосфорилирования (гл. 16). [c.192]

Световое излучение отдает свою энергию молекуле, и молекула переходит в возбужденное состояние. Возрастание энергии молекулы равно энергии поглощенного кванта света (фотона), которая выражается уравнением [c.6]

Квантовая механика формулирует также правило отбора вращательных уровней, разрешающее переходы только на соседние уровни А/ = 1. В этом случае по уравнению (28) можно определить энергию поглощенного кванта при таком переходе [c.217]

Другими примерами могут служить комплексы переходных металлов. В разд. 27.2 мы отмечали, что окраска комплексных соединений обусловлена расщеплением энергетических уровней -электронов в поле лигандов чем больше это расщепление, тем больше энергия поглощаемых квантов. В качестве примера на рис. 37.5 приведен спектр поглощения водного раствора соли содержащего ионы [Т1(Н20)в] . Раствор окрашен в фиолетовый цвет, что соответствует максимуму поглощения в области 500 нм (энергия кванта 240 кДж/моль). Это поглощение обусловлено переходом -электрона титана с t2g- на е -подуровень в октаэдрическом аквакомплексе титана (разд. 27.2). Энергия поглощенного кванта равна величине расщепления энергии -электронного уровня [c.468]

Теперь рассмотрим все эти схемы с точки зрения инже-нера-энергетика. В результате фотосинтеза накапливается энергия образуются углеводы и кислород, способный их окислить. Каков к. п. д. этой системы Цифры показывают, что механизмы , созданные природой, заметно превосходят все, что создано человеком. Около 60% энергии поглощенных квантов растение передает непосредственно целевым продуктам синтеза. Еще 32% расходуется на поддержание обратного хода реакций, приводящих к построению молекул углеводов. И только 8% энергии можно считать потраченными непроизводительно. [c.306]

Электронные переходы и спектры поглощения. Поглощение квантов электромагнитного излучения оптического диапазона молекулой или ионом обусловлено переходами электронов между электронными уровнями из основного в возбужденное состояние. Через 10 с частица, поглотившая квант, переходит обратно в основное состояние и вновь оказывается способной поглощать фотоны. Энергия, выделяющаяся при этом переходе, рассеивается в окружающей среде в виде тепла. Молекулы некоторых веществ могут терять энергию поглощенных квантов в виде фотонов, когда реализуется явление фотолюминесценции (см. разд. 1,2.5), [c.54]

Закон Стокса—Ломмеля обуславливает взаимное расположение спектров люминесценции и поглощения и формулируется следующим образом спектр люминесценции в целом и его максимум сдвинут по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в длинноволновую область. Это означает, что средняя энергия квантов люминесценции меньше средней энергии поглощенных квантов. Причина этого явления заключается в превращении части энергии поглощенных квантов в тепловую энергию [c.504]

Здесь /г—постоянная Планка (А = 6,625-10- Дж-с) V —частота поглощаемого излучения, которая определяется энергией поглощенного кванта и выражается отношением скорости распространения излучения с (скорости световой волны в вакууме с = 3-10 см/с) к длине волны Я V = с/х. [c.177]

Рассмотрим переходы молекулы только с нулевого на первый колебательный квантовый уровень. Колебательное движение на этих уровнях без большой ошибки можно считать гармоничным. Изменение энергии вращательно-колебательного движения равно разности энергии вращательно-колебательного движения на более высоком и на более низком энергетических уровнях. С другой стороны, эта энергия равна энергии поглощенного кванта света [c.10]

Закон Вавилова уточняет закон Стокса—Ломмеля и предусматривает возможность возникновения люминесценции при возбуждении ее светом с большей длиной волны, чем свет люминесценции (антистоксовая область возбуждения). Данная возможность реализуется вследствие того, что молекулы до поглощения квантов света могут обладать значительным запасом колебательной энергии, которая, суммируясь с энергией поглощенных квантов, может приводить к излучению фотонов с большей энергией [c.504]

Рассмотрим процессы, происходящие при поглощении кванта света молекулой хлорофилла (рис. 73). В темноте молекула хлорофилла находится в стабильном невозбужденном состоянии, а ее электроны — на основном энергетическом уровне. Когда квант света попадает на молекулу хлорофилла, порция энергии этого кванта поглощается одним из электронов, который переходит на новый, более богатый энергией уровень, а молекула хлорофилла переходит при этом в возбужденное состояние. В зависимости от того, какова энергия поглощенного кванта, электрон может перейти на разные энергетические уровни квант синего света поднимает электрон на второй синглетный уровень, квант красного света — на первый. Время жизни молекулы хлорофилла в возбужденных синглетных состояниях очень коротко (на втором синглет-ном уровне — 10 —10 с, на первом — 10 -10 с), после чего молекула возвращается в исходное стабильное состояние. Возвращение молекулы в исходное состояние возможно разными путями, и энергия, поглощенная электроном, теряется им в виде тепла, флуоресценции или фосфоресценции. [c.277]

Это значит, что квантовый выход люминесценции Вк остается по-стоянным при увеличении длины волны возбуждающего света до некоторого значения Кп и спектр люминесценции не зависит от того, каким участком спектра возбуждается люминесценция данного вещества. Если возбуждение молекулы вызвано ультрафиолетовым излучением с большей величиной энергии кванта, то избыток энергии поглощенного кванта (относительно энергии излученного кванта) расходуется на внутримолекулярные колебания, т. е.-превращается в тепловую энергию. [c.62]

Это значит, что квантовый выход люминесценции остается постоянным при увеличении длины волны возбуждающего света вплоть до некоторого значения и спектр люминесценции не зависит от того, каким участком спектра возбуждается люминесценция данного вещества. Если возбуждение молекулы вызвано ультрафиолетовым излучением с большей величиной энергии кванта, то избыток энергии поглощенного кванта (относительно энергии излученного кванта) расходуется на внутримолекулярные колебания, т. е. превращается в тепловую энергию. В практике для получения люминесценции многих веществ чаще используют ультрафиолетовые лучи света, т. е. коротковолновый свет с большей энергией кванта, так как это, хотя и менее выгодно энергетически, но значительно проще в техническом исполнении. [c.146]

Согласно уравнению (1) энергия поглощенного кванта Лсм равна разности энергий этих двух состояний [c.72]

Энергия поглощенного кванта [c.118]

Ионизация световыми квантами. Возбуждение и ионизация могут также происходить, если налетающей частицей является фотон или квант света (фотоионизация). Здесь различают два случая когда энергия поглощенного кванта hv — величина того же порядка, что и энергия ионизации, и когда она значительно больше энергии ионизации. Пары щелочных металлов легко ионизируются фотонами с энергией порядка энергии ионизации. При этом необходимое излучение находится в ультрафиолетовой области. Для ионизации инертных газов и молекулярных газов требуются кванты из далекой ультрафиолетовой области или из области мягких рентгеновских лучей. [c.83]

В результате ионизации в этом объеме образуются пары электрон — дырка, которые разделяются электрическим полем. Это приводит к возникновению на емкости, включенной в цепь счетчика, электрического заряда, величина которого пропорциональна энергии поглощенного кванта. [c.156]

Как и в молекуле, где ядра не успевают сместиться из положения равновесия во время электронного перехода (принцип Франка — Кондона), в кристаллической решетке ионы во время электронного перехода также не успевают сместиться из положения равновесия. В случае изолированной молекулы этот факт быстрого перехода электрона означает, что должна учитываться также энергия колебания системы, зависящая от взаимного положения потенциальных кривых в конфигурационных координатах нормального и возбужденного состояний молекулы. В ионном кристалле фотоэлектрон связан не с одним только узлом, а со всей решеткой в целом. Поэтому на электронный переход реагируют не только непосредственно участвующие партнеры, как в случае молекулы, но все узлы решетки выводятся из электростатического равновесия, в котором находились до электронного перехода. В связи с этим энергия поглощенного кванта затрачивается не только на первичный электронный переход, но и на последующие вслед за переходом вторичные явления, связанные с переходом решетки в новое равновесное состояние. [c.121]

Полиеновые радикалы в полипропилене, облученном до больших доз ( 1000 Мрд), не превращаются в алкильные радикалы под действием света. Вероятно, в случае полиеновых радикалов с высокой степенью сопряжения двойных связей энергии поглощенных квантов света недостаточно для отрыва неспаренного электрона. [c.213]

Согласно этой формуле с увеличением количества сопряженных связей в полиеновой цепи значение, на которое уменьшается энергия сопряжения АЕ в результате превращения полиенового радикала, возрастает. При определенном числе л-электронов в полиеновом радикале энергии поглощенного кванта оказывается недостаточно для компенсации разности энергии сопряжения полиенового радикала и полиеновой цепи, и превращения радикала не происходит. [c.380]

Один из них — это солнечная энергия, усваиваемая зелеными растениями и некоторыми микроорганизмами в процессе фотосинтеза. В. чоде фотосинтеза энергия поглощенных квантов света используется для осуществления высокоэнд-эргонического процесса переноса электронов от молекул воды на NADP по суммарному уравнению [c.342]

Фикобилины — растительные желчные пигменты. Фикобилины, встречающиеся у некоторых водорослей, представляют собой вспомогательные фотосинтетические пигменты, которые подобно каротиноидам могут передавать энергию поглощенных квантов света на хлорофилл, расширяя спектр действия фотосинтеза. В видимой области спектра фикобилины имеют один большой максимум поглощения в области 500—600 нм (фиг. 19). [c.45]

Люминесценция характеризуется длительностью возбужденного состояния, которая у различных веществ имеет определенную среднюю величину. Поглощенная энергия некоторое время остается в возбужденной частице. Это время — средняя длительность возбужденного состояния (т) — определяется свойствами возбужденной частицы и действием иа нее внещней окружающей среды. В отличие от температурного излучения люминесценция — неравновесный процесс, Люми-несцирующая молекула, потерявшая избыточную энергию возбуждения, при комнатной температуре не может восстановить ее при соударениях с невозбуждеиными молекулами. Таким образом, возбужденное электронное состояние молекулы при комнатной температуре не находится в равновесии с тепловым полем и с энергией движения частиц вещества. При возбуждении энергия поглощенного кванта частично расходуется на изменение конфигурации электронного облака молекулы, на колебание ее ядер и на изменение ее вращения. Поэтому квант люминесценции в целом меньше поглощенного кванта и представляет собой сложную комбинацию кванта электронного перехода и квантов измергения колебательного и вращательного состояний молекулы. [c.88]

Подставляя же любое колебательное квантовое число, меньшее >мaк , получим энергию колебательного движения на любом колебательном квантовом уровне. Разность энергий есть энергия поглощенного кванта света. Коэффициент ангармоничности и собственную частоту (волновое число) колебаний определяют экспериментально по частотам (волновым числам) основной полосы поглощения, первого и второго обертона. Если для основной полосы поглощения [c.11]

Перечисленные выше пути перехода молекулы хлорофилла из возбужденного состояния в основное не исчерпывают всех возможностей. В клетке молекулы хлорофилла в норме достаточно жестко сопряжены друг с другом, поэтому перешедшая в возбужденное состояние молекула пигмента может передавать энергию поглощенного кванта света соседней молекуле, переводя ее в возбужденное состояние. Основная масса хлорофилла и других фотосинтетических пигментов клетки представляет собой антенну, улавливающую световую энергию. Светособираюшие пигменты организованы в виде комплексов, в которых они связаны с молекулами белка. Энергия возбуждения мигрирует в направлении от пигментов, поглощающих свет более коротких длин волн, к более длинноволновым формам и от последних поступает в реакционные центры. Для передачи энергии электронного возбуждения необходимо, чтобы среднее расстояние между молекулами пигментов составляло около 10А. [c.278]

Определяют по спектру галогена величину рассчитывают /Стах- силу осцилляторэ / ПО формуле (17), приведенной на стр. 81, и энергию поглощенного кванта. [c.118]

Фотохимическая деструкция (фотодеструкция). Разрыв полимерной цепи под действием света может произойти, если энергия квантов света достаточно велика. Поэтому наибольшее действие оказывает свет с короткой длиной волны (менее 400 нм). Чтобы излучение могло вызвать фотохимич. реакции, опо должно поглотиться полимером. Многие чистые иолимеры, напр, полиолефины, прозрачны в наиболее опасной, ультрафиолетовой части солнечного спектра. Практически же они быстро разрушаются в результате фотодеструкции, т. к. обычно содержат 1т( к-рое количество функциональных групп (кетоиных, альдегидных и др.), способных поглощать свет. Кроме того, фотодеструкцию ускоряют примеси ветцеств — сенсибилизаторов, к-рые также поглопщют свет. Поскольку фото-деструкция в основном определяется энергией поглощенных квантов света, она может происходить при низких темп-рах, напр, при тедш-ре жидкого азота. По-видимому, роль света не ограничивается только инициированием реакций он влияет также и иа вторичные реакции. [c.344]

Процесс фотопревращения полиеновых радикалов имеет некоторые особенности, связанные с присутствием в полимере радикалов с разной длиной цепи сопряжения. Как уже указывалось, максимум электронного поглощения полиеновых радикалов с увеличением длины цепи сопряжения смещается в длинноволновую область. При облучении светом 280 Я ес 380 нм происходит превращение ди-п триенильных радикалов. Полиеновые радикалы с и > 3 под действием света практически не превращаются, поскольку процесс превращения этих радикалов в алкильные становится энергетически невыгодным энергия поглощенного кванта недостаточна для компенсации разности энергий сопряжения у полиенового радикала и поли-еновой цепи. [c.389]

Для Porphyridium усиливающее действие было максимальным при 546 нм, что приблизительно совпадает с максимумом поглощения фикоэритрина — главного пигмента из группы фикобилинов в клетках красных водорослей. Более сложная картина наблюдалась у hlorella, однако и здесь можно было обнаружить приблизительное соответствие со спектром поглощения хлорофилла Ь. Поскольку эффективным оказался как красный, так и синий свет (644 и 480 нм), можно было заключить, что существенна не энергия поглощенного кванта, а само поглощение кванта дополнительным пигментом (в данном случае хлорофиллом Ь). [c.249]

Все функции желтых пигментов окончательно еще не установлены, но не вызывает сомнения то, что, во-первых, они могут передавать энергию поглощенных квантов хлорофиллу, расширяя спектр действия фотооинтетиче-ского аппарата во-вторых, каротиноиды защищают хлорофилл от фоторазрушения. Было показано, что у лишенных каротиноидов мутантов фотосинтезирующих бактерий фоторедукция может осуществляться, но наблюдается быстрое разрушение (фотоокисление) хлорофилла. [c.42]

Схема Фрей-Висслинга была оставлена после того, как были получены данные, свидетельствующие о значительно меньшем, по сравнению с хлорофиллом, содержании фосфолипидов в ламеллах. Кроме того, лишь у нескольких процентов молекул хлорофилла плоскость пор-фириновых колец оказалась расположенной упорядоченно. Эти факты заставляют отказаться и от схемы Кальвина (фиг. 42), которая предусматривает параллельное расположение плоскостей порфириновых колец (под углом 45° к слою белка). Эта схема привлекла внимание потому, что объясняла эффективную миграцию энергии поглощенных квантов между молекулами хлорофилла и дополнительными пигментами, а также пространственное разграничение реакций, приводящих к выделению кислорода и восстановлению углекислого газа. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология