生活中的光化学现象
化学先生 / 2019-08-22
人类开始系统地进行光化学研究已有近百年的历史，然而光化学形成化学的一个新兴分支学科则还不是半个世纪。光化学学科在20世纪60年代形成后，其发展十分迅速。在光化学形成化学的一个独立分支学科之前，高等学校的光化学课程一直归属于物理化学中动力学的教学内容。
20世纪60年代激光的发现和70年代初发生的石油危机，大大促进了化学和物理交叉学科的发展。现代光化学或称激发态化学的研究，早已不仅局限于化学和物理领城的交叉，它正在向材料科学、生命科学、环境科学、能源科学，甚至信息科学等诸多高新技术领域渗透，形成诸如生物光化学、环境光化学、光电化学、超分子光化学、光催化和光功能材料等新的分支和边缘学科。
因此可以说，光化学现在已经是化学与材料科学、能源科学、生命科学、环境科学等诸多科技领城相关的一门基础学科。按照普遍的定义，光化学是研究物质(原子、小分子)因受光的影响而产生永久性化学效应的一个学科。
由于历史的和实验技术方面的原因，光化学所沙及的光的波长范围为100~ 1000nm,即由紫外至近红外波段。比紫外波长更短的电磁辐射，如X或y射线所引起的光电离和有关化学变化，则属于辐射化学的范畴。至于远红外或波长更长的电磁波，L般认为其光子能量不足以引起光化学过程，因此不属于光化学的研究范畴。近年来观察到有些化学反应可以由高功率的红外激光所引发，将其归属于红外激光化学的范畴。
人们对日常生活中的光化学现象早就观察到了。例如，染过色的衣服经光的照射会褪色.这是因为染色衣物经多次水洗和长期日晒，使衣物上的染料发生光分解和光氧化，从而使衣物出现了褪色现象。这种现象不是一蹴而就，而是逐步发生的，其过程是比较复杂的。这正是光化学反应的特点。当阳光照射在染色衣物上时，光能激发了染料分子使之活化。活化的染料分子更容易与其他物质发生反应，例如跟空气中的氧反应，若有水分子的存在则会进一步加剧化学反应的程度。由于染料分子的氧化或还原反应，而使染色衣物发生褪色。如用偶氮染料染色的棉纤维织物经日晒褪色，是因为氧化作用的结果，而用同种染料染色的蛋白纤维织物经日晒褪色，却是还原作用的结果。又如，变色镜片是在普通玻璃中加入了适量的溴化银和氧化铜的微小品粒。当强光照射时，溴化银分解为银和溴。分解出的银的微小晶粒，使玻璃星现暗棕色。当光线变暗时，银和溴在氧化铜的催化作用下，重新生成澳化银，于是，镜片的颜色又变浅。具体反应如下:
hv
2AgBr → 2Ag+Br2
CuO
2Ag+Br2 → 2AgBr
植物受到光照会生长 (光合成)， 即我们常说的光合作用。光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸人光合作用释放的氧，我们知道在地球上的生命是依靠太阳的能量生存着，而光合作用是唯-能捕获此能量的重要生物途径。所以，光化学过程是地球上最普遍、最重要的过程之一，不论是通过理论还是实验技术的方法，与光合作用相关的光化学研究一直是一个极活跃的领城。
.jpg "彩虹是一种十分常见的光化学现象")
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