光化學(xué)第一定律?光化學(xué)有兩條基本定律,光化學(xué)第一定律是在1818年由Grotthuss和Draper提出:只有被系統(tǒng)吸收的光才可能產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。不被吸收的光(透過(guò)的光和反射的光)則不能引起光化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)第二定律,那么,光化學(xué)第一定律?一起來(lái)了解一下吧。
"只有被反應(yīng)體系吸收的輻射,才能引發(fā)反應(yīng)。"這是 1 9世紀(jì)由格羅塞斯(Grotthus)(1817)和德雷珀(DraPer)(1843)總結(jié)出的第一個(gè)光化學(xué)定律。
1908年~1912年由 Stark 和 Einstein 分別提出光化學(xué)第二定律:"每一由光活化的原子或分子,只吸收一個(gè)引起它活化的光量子"
朗伯比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:A=lg(1/T)=Kbc。
朗伯比爾定律計(jì)算公式:A=lg(1/T)=Kbc,A為吸光度,T為透射比(透光度),是出射光強(qiáng)度(I)比入射光強(qiáng)度(I0)。
朗伯比爾定律(Lambert-Beer law)是分光光度法的基本定律,是描述物質(zhì)對(duì)某一波長(zhǎng)光吸收的強(qiáng)弱與吸光物質(zhì)的濃度及其液層厚度間的關(guān)系。
又稱(chēng)比爾定律、比爾定律、朗伯-比爾定律(Beer-Lambert Law)、布格-朗伯-比爾定律,
是光吸收的基本定律,適用于所有的電磁輻射和所有的吸光物質(zhì),包括氣體、固體、液體、分子、原子和離子。比爾——朗伯定律是比色分析及分光光度法的理論基礎(chǔ)。光被吸收的量正比于光程中產(chǎn)生光吸收的分子數(shù)目。
公式意義:
比爾—朗伯定律數(shù)學(xué)表達(dá)式:
A=lg(1/T)=Kbc
A為吸光度,T為透射比(透光度),是出射光強(qiáng)度(I)比入射光強(qiáng)度(I0)。
K為摩爾吸光系數(shù)。它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長(zhǎng)λ有關(guān)。
c為吸光物質(zhì)的濃度,單位為mol/L,b為吸收層厚度,單位為。【b也常用L替換,含義一致】
物理意義:
物理意義是當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí),其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸收層厚度b成正比,而與透光度T成反相關(guān)。

1818年C.J.D.格羅特斯等人曾提出光化學(xué)活化原則:只有被物質(zhì)吸收的光,才能產(chǎn)生光化學(xué)變化。這就是光化學(xué)第一定律。因而,不僅應(yīng)該知道反應(yīng)的吸收光譜和光源的光譜能量分布,而且也應(yīng)了解光源與反應(yīng)物間存在的溶劑、產(chǎn)物和玻璃制品的吸收光譜。 一般,參與光化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)并沒(méi)有吸收全部的入射光能。光子的吸收幾率關(guān)系到入射的光輻射能否改變基態(tài)分子的電子分布,以達(dá)到特定的激發(fā)態(tài)。1908年J.斯塔克和1912年A.愛(ài)因斯坦把能量的量子概念應(yīng)用到分子的光化學(xué)反應(yīng)上,他們提出了量子活化原則—分子的光吸收是單量子(光子)過(guò)程,在初始光化學(xué)過(guò)程中活化一個(gè)分子,所以初始過(guò)程的量子產(chǎn)額之和應(yīng)為1。這就是光化學(xué)第二定律。在常規(guī)光化學(xué)系統(tǒng)中,屬低光強(qiáng)照射,被吸收光子數(shù)為10~10厘米·秒。由于激發(fā)態(tài)分子的壽命很短,處于電子激發(fā)態(tài)的分子也只能有很低的濃度,所以第二光子的吸收幾率極小。在高光強(qiáng)照射條件下,例如在閃光光解和某些激光光化學(xué)實(shí)驗(yàn)中被吸收光子數(shù)為10厘米·秒以上,在高光子密度的光化學(xué)反應(yīng)中有時(shí)會(huì)發(fā)生雙光子吸收。

光化學(xué)第一定律 first laW of photochemistry
僅被物質(zhì)吸收的光才能引起光化反應(yīng)的定律,亦稱(chēng)作光化活性原理(principle of photoche-mical activation)或格絡(luò)塞斯、德雷珀定律(Gro-tthuss Draper’s law,1818)。事實(shí)表明,光化學(xué)第一定律在生物的光化反應(yīng)上也是成立的,如視覺(jué)中暗適應(yīng)周?chē)曈X(jué)的相對(duì)光譜亮度曲線與視紫紅質(zhì)的吸收波譜相一致,光合成波譜與葉綠素之類(lèi)的吸收波譜甚相對(duì)應(yīng)等說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題。
朗伯比爾定律是分光光度法的基本定律,是描述物質(zhì)對(duì)某一波長(zhǎng)光吸收的強(qiáng)弱與吸光物質(zhì)的濃度及其液層厚度間的關(guān)系。
又稱(chēng)比爾定律、比耳定律、朗伯-比爾定律、布格-朗伯-比爾定律,是光吸收的基本定律,適用于所有的電磁輻射和所有的吸光物質(zhì),包括氣體、固體、液體、分子、原子和離子。比爾-朗伯定律是比色分析及分光光度法的理論基礎(chǔ)。光被吸收的量正比于光程中產(chǎn)生光吸收的分子數(shù)目 。
適用條件
(1) 入射光為平行單色光且垂直照射.
(2) 吸光物質(zhì)為均勻非散射體系.
(3) 吸光質(zhì)點(diǎn)之間無(wú)相互作用.
(4)輻射與物質(zhì)之間的作用僅限于光吸收,無(wú)熒光和光化學(xué)現(xiàn)象發(fā)生.
(5)適用范圍:吸光度在0.2~0.8之間
偏離原因
在分光光度分析中,比爾定律是一個(gè)有限的定律,其成立條件是待測(cè)物為均一的稀溶液、氣體等,無(wú)溶質(zhì)、溶劑及懸濁物引起的散射;入射光為單色平行光。導(dǎo)致偏離朗伯-比爾定律的原因很多,但基本上可分為物理和化學(xué)兩個(gè)方面。物理方面主要是入射光的單色性不純所造成的;化學(xué)方面主要是由于溶液本身化學(xué)變化造成的。
單色光不純引起的偏離
嚴(yán)格說(shuō)來(lái),朗伯-比爾定律只適用于單色光。但由于儀器分辨能力所限,入射光實(shí)際為一很窄波段的譜帶。由于分光光度計(jì)分光系統(tǒng)中的色散元件分光能力差,即在工作波長(zhǎng)附近或多或少含有其他雜色光,雜散光(非吸收光)也會(huì)對(duì)比爾定律產(chǎn)生影響,這些雜色光將導(dǎo)致朗伯-比爾定律的偏離。
以上就是光化學(xué)第一定律的全部?jī)?nèi)容,光化學(xué)吸收定律即Grotthus-Draper定律,又稱(chēng)光化第一定律 ,表述為: 只有被分子吸收的光子,才能在系統(tǒng)中導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)。 這條定律是推導(dǎo)各種光化學(xué)、光生物學(xué)過(guò)程的依據(jù)和起點(diǎn)。