光化學研究方法

『壹』 什麼是光化學

光化學是研究光與物質相互作用所引起的永久性化學效應的化學分支學科。由於歷史的和實驗技術方面的原因，光化學所涉及的光的波長范圍為100～1000納米，即由紫外至近紅外波段。比紫外波長更短的電磁輻射，如X或γ射線所引起的光電離和有關化學屬於輻射化學的范疇。光化學反應已經廣泛用於合成化學，由於吸收給定波長的光子往往是分子中某個基團的性質，所以光化學提供了使分子中某特定位置發生反應的最佳手段，對於那些熱化學反應缺乏選擇性或反應物可能被破壞的體系，光化學反應更為可貴。

『貳』 研究光學主要有哪三類方法

光學領域有它自己的分類特徵，協會以及學術會議。光的純科學領域，通常被稱為光學或光學物理。應用光學通常被稱為光學工程。光學工程中涉及到照明系統的部分，被特別稱為照明工程。每一個分支在應用、技術、焦點以及專業關聯上，都有很大不同。在光學工程中，比較新的發現，通常被歸類為光子學。而區分這些定義的界限並不明顯，經常因在世界的不同地區，以及工業的不同領域而異。

『叄』 什麼叫光化學順序

光化學順序的意思就是物質吸收光輻射發生化學反應的順序。

光化學順序簡而言之就是研究物質因吸收外來輻射而發生化學反應的一門學科，在光作用下進行的化學反應稱為光化反應，其順序就是光化學順序。一般規律是：配位原子鹵素小於氧小於氮小於碳，這個順序稱之為光化學序列。

簡介：

光化學的定義有不同的表述。C. H. Wells認為，光化學研究的是「吸收了紫外光或可見光的分子所經歷的化學行為和物理過程」。N. J. Turro則認為「光化學研究的是電子激發態分子的化學行為和物理過程」。由於電子激發態通常由分子吸收紫外光或可見光形成，所以上述兩種定義的實質是一樣的。

『肆』 化學研究的方法有哪些

有機化學研究手段的發展經歷了從手工操作到自動化、計算機化，從常量到超微量的過程。
20世紀40年代前，用傳統的蒸餾、結晶、升華等方法來純化產品，用化學降解和衍生物制備的方法測定結構。後來，各種色譜法、電泳技術的應用，特別是高壓液相色譜的應用改變了分離技術的面貌。各種光譜、能譜技術的使用，使有機化學家能夠研究分子內部的運動，使結構測定手段發生了革命性的變化。
電子計算機的引入，使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。帶傅里葉變換技術的核磁共振譜和紅外光譜又為反應動力學、反應機理的研究提供了新的手段。這些儀器和x射線結構分析、電子衍射光譜分析，已能測定微克級樣品的化學結構。用電子計算機設計合成路線的研究也已取得某些進展。
未來有機化學的發展首先是研究能源和資源的開發利用問題。迄今我們使用的大部分能源和資源，如煤、天然氣、石油、動植物和微生物，都是太陽能的化學貯存形式。今後一些學科的重要課題是更直接、更有效地利用太陽能。
對光合作用做更深入的研究和有效的利用，是植物生理學、生物化學和有機化學的共同課題。有機化學可以用光化學反應生成高能有機化合物，加以貯存；必要時則利用其逆反應，釋放出能量。另一個開發資源的目標是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳，以產生無窮盡的有。機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結果。
其次是研究和開發新型有機催化劑，使它們能夠模擬酶的高速高效和溫和的反應方式。這方面的研究已經開始，今後會有更大的發展。
20世紀60年代末，開始了有機合成的計算機輔助設計研究。今後有機合成路線的設計、有機化合物結構的測定等必將更趨系統化、邏輯化。

『伍』 研究光學的方法有哪些

接收的規律：幾何光學、波動光學。
方法：1
光的發射。
3
光的本性。
分類。
4
光的應用：實驗
假說
理論
實驗檢驗、傳播。
2
光與物質的相互作用內容、量子光學、現代光
學

『陸』 光化學的研究內容

烯烴光化學
芳烴光化學
羰基化合物光化學
共軛烯酮光化學
偶氮化合物光化學
重氮化合物光化學
疊氮化合物光化學
有機硫化物光化學
光敏氧化反應
光催化
超分子光化學
光電化學
生物光化學

『柒』 什麼是光化學制氫

光化學制氫是一種以水為原料，通過光催化分解製取氫氣的方法。光催化的過程是指含有催化劑的反應體系，在光照下由於有催化劑存在，促使水分解製得氫氣。從20世紀70年代開始，國外有研究報道，中國科學院感光所等單位也開展了光化學制氫技術的研究。該方法具有開發前景，但目前尚處於基礎研究階段。知識點

『捌』 光化學、電化學、磁化學的區別是什麼

光化學是研究光與物質相互作用所引起的永久性化學效應的化學分支學科。光化學反應的不同之處，主要表現在：①加熱使分子活化時，體系中分子能量的分布服從玻耳茲曼分布；而分子受到光激活時，原則上可以做到選擇性激發（能躍值的選擇、電子激發態模式的選擇等），體系中分子能量的分布屬於非平衡分布。所以光化學反應的途徑與產物往往和基態熱化學反應不同。②只要光的波長適當，能為物質所吸收，即使在很低的溫度下，光化學反應仍然可以進行。

電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成，也可利用高壓靜電放電來實現（如氧通過無聲放電管轉變為臭氧），二者統稱電化學，後者為電化學的一個分支，稱放電化學。由於放電化學有了專門的名稱，因而，電化學往往專門指「電池的科學」。電化學的研究內容包括兩個方面：一是電解質的研究，即電解質學，其中包括電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等，其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論；另一方面是電極的研究，即電極學，其中包括電極的平衡性質和通電後的極化性質，也就是電極和電解質界面上的電化學行為。電解質學和電極學的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。

磁化學
研究分子磁性與化學結構關系的物理化學分支學科。物質在磁場中顯示出抗磁性、順磁性和鐵磁性，它們產生於組成物質的原子或分子中的電子軌道磁矩、電子自旋磁矩和核自旋磁矩在空間的取向，以及各種磁矩間的相互作用。從分子的磁性及其變化規律出發，研究分子的價鍵性質、分子的電子組態、分子的結構、分子的空間構型、分子運動的力學性質、分子間相互作用、化學平衡及化學動力學等化學問題，統稱磁化學。磁化學的研究方法很多，常用的研究手段有磁天平、電子順磁共振、核磁共振、鐵磁共振、磁圓二色和磁旋光法等。

『玖』 光化學是什麼

光化學是研究光與物質相互作用所引起的永久性化學效應的化學分支學科。由於歷史的和實驗技術方面的原因，光化學所涉及的光的波長范圍為100～1000納米，即由紫外至近紅外波段。

比紫外波長更短的電磁輻射，如 X或 γ射線所引起的光電離和有關化學變化，則屬於輻射化學的范疇。至於遠紅外或波長更長的電磁波，一般認為其光子能量不足以引起光化學過程，因此不屬於光化學的研究范疇。近年來觀察到有些化學反應可以由高功率的紅外激光所引發，但將其歸屬於紅外激光化學的范疇。

光化學過程是地球上最普遍、量重要的過程之一，綠色植物的光合作用，動物的視覺，塗料與高分子材料的光致變性，以及照相、光刻、有機化學反應的光催化等，無不與光化學過程有關。近年來得到廣泛重視的同位素與相似元素的光致分離、光控功能體系的合成與應用等，更體現了光化學是一個極活躍的領域。但從理論與實驗技術方面來看，在化學各領域中，光化學還很不成熟。

光化學反應與一般熱化學反應相比有許多不同之處，主要表現在：加熱使分子活化時，體系中分子能量的分布服從玻耳茲曼分布；而分子受到光激活時，原則上可以做到選擇性激發，體系中分子能量的分布屬於非平衡分布。所以光化學反應的途徑與產物往往和基態熱化學反應不同，只要光的波長適當，能為物質所吸收，即使在很低的溫度下，光化學反應仍然可以進行。

光化學的初級過程是分子吸收光子使電子激發，分子由基態提升到激發態。分子中的電子狀態、振動與轉動狀態都是量子化的，即相鄰狀態間的能量變化是不連續的。因此分子激發時的初始狀態與終止狀態不同時，所要求的光子能量也是不同的，而且要求二者的能量值盡可能匹配。

由於分子在一般條件下處於能量較低的穩定狀態，稱作基態。受到光照射後，如果分子能夠吸收電磁輻射，就可以提升到能量較高的狀態，稱作激發態。如果分子可以吸收不同波長的電磁輻射，就可以達到不同的激發態。按其能量的高低，從基態往上依次稱做第一激發態、第二激發態等等；而把高於第一激發態的所有激發態統稱為高激發態。

激發態分子的壽命一般較短，而且激發態越高，其壽命越短，以致於來不及發生化學反應，所以光化學主要與低激發態有關。激發時分子所吸收的電磁輻射能有兩條主要的耗散途徑：一是和光化學反應的熱效應合並；二是通過光物理過程轉變成其他形式的能量。

光物理過程可分為輻射弛豫過程和非輻射弛豫過程。輻射弛豫過程是指將全部或部分多餘的能量以輻射能的形式耗散掉，分子回到基態的過程，如發射熒光或磷光；非輻射弛豫過程是指多餘的能量全部以熱的形式耗散掉，分子回到基態的過程。

決定一個光化學反應的真正途徑往往需要建立若干個對應於不同機理的假想模型，找出各模型體系與濃度、光強及其他有關參量間的動力學方程，然後考察何者與實驗結果的相符合程度最高，以決定哪一個是最可能的反應途徑。

光化學研究反應機理的常用實驗方法，除示蹤原子標記法外，在光化學中最早採用的猝滅法仍是非常有效的一種方法。這種方法是通過被激發分子所發熒光，被其他分子猝滅的動力學測定來研究光化學反應機理的。它可以用來測定分子處於電子激發態時的酸性、分子雙聚化的反應速率和能量的長程傳遞速率。

由於吸收給定波長的光子往往是分子中某個基團的性質，所以光化學提供了使分子中某特定位置發生反應的最佳手段，對於那些熱化學反應缺乏選擇性或反應物可能被破壞的體系更為可貴。光化學反應的另一特點是用光子為試劑，一旦被反應物吸收後，不會在體系中留下其他新的雜質，因而可以看成是「最純」的試劑。如果將反應物固定在固體格子中，光化學合成可以在預期的構象(或構型)下發生，這往往是熱化學反應難以做到的。

地球與行星的大氣現象，如大氣構成、極光、輻射屏蔽和氣候等，均和大氣的化學組成與對它的輻照情況有關。地球的大氣在地表上主要由氮氣與氧氣組成。但高空處大氣的原子與分子組成卻很不相同，主要和吸收太陽輻射後的光化學反應有關。

大氣污染過程包含著極其豐富而復雜的化學過程，目前用來描述這些過程的綜合模型包含著許多光化學過程。如棕色二氧化氮在日照下激發成的高能態分子，是氧與碳氫化物鏈反應的引發劑。又如氟碳化物在高空大氣中的光解與臭氧屏蔽層變化的關系等，都是以光化學為基礎的。