光化當量定律英文解釋翻譯、光化當量定律的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 photochemical equivalent law
分詞翻譯:
光化的英語翻譯:
【電】 photochemical
當量的英語翻譯:
【化】 equivalent; equivalent weight
【醫】 equivalent; equivalent weight
【經】 equivalent units
定律的英語翻譯:
law
【化】 law
【醫】 law
專業解析
光化當量定律(Law of Photochemical Equivalence)是光化學領域的基礎理論,由阿爾伯特·愛因斯坦于1912年提出。該定律闡明:在光化學反應的初級過程中,每個被吸收的光子隻能活化一個分子,使其進入激發态并參與後續反應。這一規律揭示了光與物質相互作用的量子化特性,其數學表達式為:
$$
n = frac{NA cdot I cdot t}{E{text{photon}}}
$$
其中,(n)為反應物分子數,(NA)為阿伏伽德羅常數,(I)為光強,(t)為照射時間,(E{text{photon}})為單個光子能量。
核心應用與限制
- 適用場景:定律嚴格適用于單光子吸收的初級光化學過程,例如臭氧層光解反應((O_3 xrightarrow{h
u} O_2 + O))。
- 量子效率修正:實際體系中可能因能量轉移或鍊式反應導緻表觀量子效率偏離1,需通過次級過程分析修正。
- 儀器設計依據:現代光譜儀的光電探測器校準、光催化反應器設計均以該定律為理論基礎。
權威參考文獻
- 《物理化學》(第7版),高等教育出版社,第12章光化學基礎
- IUPAC《光化學術語表》(2023年修訂版)
- Einstein A. (1912). Annalen der Physik 37(3): 832-838
- 美國化學會《光化學反應機理手冊》(2021年電子版)
網絡擴展解釋
光化當量定律(又稱愛因斯坦光化當量定律或斯塔克-愛因斯坦定律)是光化學領域的基礎理論,其核心内容和相關要點如下:
1.基本定義
該定律由愛因斯坦于1905年提出,指出在光化學反應的初級過程中,被活化的分子或原子數等于吸收的光量子數。即每個光子僅能活化一個分子,屬于單光子吸收過程。
2.數學表達式
光子的能量與波長關系為:
$$
E = h
u = frac{hc}{lambda}
$$
其中:
- ( h ) 為普朗克常數((6.626 times 10^{-34} , text{J·s}))
- ( c ) 為光速((3 times 10 , text{m/s}))
- ( lambda ) 為光量子波長。
每摩爾光子的能量(1愛因斯坦)為:
$$
E = N_A h
u = frac{N_A hc}{lambda}
$$
(( N_A )為阿伏伽德羅常數)
3.應用條件與限制
- 低光強適用:因激發态分子壽命極短,吸收第二個光子的概率極低,故定律僅適用于低強度光源。
- 波長限制:化學鍵能通常大于167.4 kJ/mol,故波長>700 nm的光(如紅外光)無法引發光化學離解。例如:
- 400 nm紫光對應能量299.1 kJ/mol,
- 700 nm紅光對應170.9 kJ/mol。
4.與次級過程的區别
光化學反應分為初級過程(光子直接引發分子活化)和次級過程(活化分子後續反應)。該定律僅適用于初級過程,而次級過程可能涉及多步驟反應或能量轉移。
5.意義
為光化學反應提供了量子效率的理論基礎,解釋了為何特定波長的光才能觸發反應,并成為光解、光合作用等研究的重要依據。
如需進一步了解公式推導或曆史背景,可參考光化學教材或相關研究文獻。
分類
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