能量转移
荧光和磷光
一般来说,一个小,简单分子发冷光紫外线,更复杂的一个排放的蓝紫色相比一端附近可见光谱。染料分子,另一方面,可能发出可见的地区,包括红色的结束。地面大多数分子是一个单重态的电子态。通常,因此,光允许排放,或荧光是单重态的最低激发态到基态。最低三重态分子的谎言下面有些激动的单线态。光发射从这三重态量子力学的选择规则是禁止的,但它确实发生了默认的当其他进程可能更少。这样发射称为磷光。它是相对较弱的,缓慢,转向了波长。三联体状态可能会产生更高的单线态过程称为内部转换和系统交叉。美国也可能从基态激发产生的影响相对缓慢的带电粒子,如电子。
光学辐射的影响在浓缩系统不是最初的分子能量吸收但更偏远的分子在各种可能的能量转移的过程。它们包括激励之间的直接转移相邻分子,量子力学的直接交互的一个受激分子与远程的距离40埃(4×107厘米)或更少,或者所谓的微不足道的荧光发射的过程从一个分子在任何距离和再吸收。这些过程研究主要集中在对荧光和磷光现象。
用高能辐射(如电子、X射线和伽马射线),额外的机制涉及离子也可以。对于溶质米在一个溶剂年代,例如,一个简化的描述一些可能的辐射是由下列表达式的影响,☢象征的阅读,“受到高能辐射给”e代表一个弹出的电子:
任何实际过程更加复杂,涉及更多的物种。
摄影过程
辐射对物质的最重要的影响之一是在摄影行动。除了它的各种使用在艺术、商业和工业,摄影是一个宝贵的科学工具。它被广泛使用光谱学在光度法,x射线考试。此外,照相乳剂技术已经广泛应用于高能带电粒子的检测和表征。重要的是要注意,所有投机关于主现象涉及的概念,在一个能量吸收过程,要么直接或致敏,氯(或其他卤化物)在卤化银离子晶格失去了一个电子。之后,电子是被银离子位于晶格点,在合适的条件下的接触和发展银晶粒生长的大小代表曝光的持续时间和强度。
电离和化学变化
早在这一节中,简要地讨论了电离现象是分子活化的一个特例。电离过程,但是,确实有某些特征。最值得注意的是,电离的概率(或横截面)光(光致电离)和带电粒子的电离的影响是不同的大小和lowest-radiation-energy发生(也就是说,阈值行为)原子或分子。的光致电离横截面显示突然发作(也就是说,一步行为)阈值的高价值,之后下降只会逐渐增加光子能量。电子轰击电离在简单的原子(如氢和氦)开始的电离势,增加成正比附近的能量阈值,并显示在入射能量峰值约为100 - 200 eV。与分子的行为是相似的,除了高峰是广泛和更明显。当入射能量高和出射电子动能运动(能量)很大程度上超过其结合能,过程方法的截面极限被称为经典英国物理学家卢瑟福的值,之后欧内斯特·卢瑟福。
一般来说,初始过程产生的高能辐射的作用问题涉及中间生产和积极参与离子(稳定和不稳定),电子,负离子,兴奋的物种,原子和自由基,进而可能进入经典反应动力学过程。
普通低能量(或光)过程通常只涉及兴奋物种和自由基和原子形成的过程不涉及直接转移电荷(也就是说,不同原子和分子间的电子)。
光学的重要特征,特征化学过程(光化学)和高能辐射的辐射(化学)是方便工作及其动力学研究在房间温度和更低的。
光化学
有两个光化学的“法律”。第一,Grotthuss-Draper法律(以化学家的基督教J.D.T.冯Grotthuss和约翰·w·德雷珀),仅仅是:光产生影响物质必须被吸收。第二,或者Stark-Einstein法律(物理学家约翰内斯·斯塔克和阿尔伯特·爱因斯坦),大多数现代的形式是:合成主要发生物理或化学法/光子吸收。的量子收益率的一种特定产品的摩尔数,除以爱因斯坦的光的数量(单位为6.02×1023光子)或者产品每photon-absorbed分子的数目。在理想的情况下量子收益率,通常用希腊字母γ,γ,或φ,Φ,团结。在现实情况下,Φ可能接近零的hand-particularly如果逆反应——它可能是1000000年的订单,在这种情况下,主要产品可能开始连锁反应在干净,干燥的混合物氢(H)和氯(Cl)。在下列化学方程式为一个元素代表了一个原子,每个符号和原子结合成一个分子的数量作为下标符号后,而分子之前的公式;箭头指示的反应:
的反应2和3反复重新出现在一个连锁反应。象征→hν可能读过《当一个光子的光频率,象征着希腊字母ν,ν(的规定),被吸收,使。“因为h是普朗克常数(约6.6×10的行动-27年erg第二)和ν是表达互惠秒(也就是说,第二个1),产品hν表明每吸收光子的能量。一些反应可能会使两个主要产品;例如,
在这种情况下,有不同的量子产量的主要反应,和那些比收益率随频率ν,光吸收。