光化学反应遵循什么定律

光化学反应遵循以下核心定律，这些定律揭示了光与物质相互作用的基本原理：

1. 光化学第一定律（Grotthuss-Draper 定律）

• 内容：只有被分子吸收的光才能引发光化学反应。未被吸收的光（如反射或透过的光）不参与反应。
• 意义：强调光化学反应的选择性，不同分子对特定波长的光吸收能力不同，这决定了反应的启动条件。

2. 光化学第二定律（Einstein-Stark 光化当量定律）

• 内容：在初级光化学反应中，一个被吸收的光子仅活化一个分子。该定律适用于反应的初始阶段（如分子激发态的形成），但后续次级反应可能产生链式效应，导致量子产率大于1。
• 例外：在强激光照射下，可能发生双光子吸收现象，此时一个分子可吸收多个光子。

3. Lambert-Beer 定律（光化学第三定律）

• 内容：吸光度（A）与吸光物质浓度（c）、光程长度（l）及摩尔吸光系数（ε）成正比，公式为 $A=\epsilon lc$
• 应用：用于计算光强衰减、反应物吸收效率等，确保实验设计中光源波长与物质吸收光谱匹配。

4. 量子效率与量子产率

• 定义：
  • 量子效率（φ效率）：发生反应的分子数与被吸收光子数的比值。
  • 量子产率（φ产率）：生成物分子数与被吸收光子数的比值。
• 特点：量子产率可小于、等于或大于1，例如链式反应中一个光子可能引发多个次级反应，导致φ产率远大于1。

补充说明

• 激发态行为：分子吸收光子后形成单重态或三重态激发态，其后续反应路径（如荧光、磷光或化学键断裂）受能级跃迁和分子结构影响。
• 敏化作用：若分子本身不吸光，可通过光敏剂吸收并传递能量引发反应，如叶绿素在光合作用中的角色。

以上定律共同构成了光化学反应的理论框架，指导实验设计及工业应用（如光催化、光合成等）。如需具体应用案例或扩展解读，可参考相关文献或实验手册。

光化学反应遵循以下几条基本定律：

1. 光化学第一定律：只有被分子吸收的光子才能引起该分子发生光化学反应。这意味着光化学反应的发生依赖于分子对特定波长光的吸收能力。分子吸收光子后，其内部电子分布发生变化，从而引发化学反应。

2. 光化学第二定律：在非绝热型反应中，如大多数的凝聚相光化学反应，受光激发后的分子体系会从能量高的势能面滑到低位，再经过无辐射跃迁回到基态后形成基态分子。通常基态分子的化学行为主要依赖于其最弱束缚电子的性质，而激发态分子由于其内能和分子电子密度分布与基态分子完全不同，因此其化学性质与基态分子相比有很大的差异。

这些定律描述了光化学反应的基本机制和过程，强调了光子吸收在引发化学反应中的关键作用，以及激发态分子与基态分子在化学行为上的区别。

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