原初反应光能的吸收与传递

发布网友发布时间：2024-08-19 03:44

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热心网友时间：2024-08-22 12:49

当色素分子处于其基本的能量状态，即基态时，其吸收光子后会发生一个重要的物理过程。这个过程中，光子的能量被用于推动一个电子从低能级跃迁到高能级，进入激发态(excited state)。这种状态的能量高于基态，所吸收的光能正是能量提升的来源。我们可以用以下公式来描述这一过程在叶绿素分子中的具体表现：

光子 → 叶绿素分子 → 激发态

如图4-8所示，叶绿素分子对可见光的反应分为两个主要区域：红色光区和蓝色光区。当叶绿素吸收蓝光时，电子会跃迁到能量更高的第二单线态；相反，红光会使电子跃迁到能量较低的第一单线态。在单线态中，电子的自旋方向保持一致，即配对电子的自旋方向相反。

然而，如果在激发或退激发过程中，电子的自旋方向发生改变，导致原本配对的电子自旋方向相同，那么这个电子就会进入能量低于单线态的三线态。这种自旋状态的变化是光能吸收和传递过程中一个重要的环节。

扩展资料

原初反应(primary reaction)是指从光合色素分子被光激发，到引起第一个光化学反应为止的过程，它包括光能的吸收、传递与光化学反应。原初反应与生化反应相比，其速度非常快，可在皮秒(ps，10－12s)与纳秒(ns，10－9s)内完成，且与温度无关，可在－196℃(77K，液氮温度)或－271℃(2K，液氦温度)下进行。由于速度快，散失的能量少，所以其量子效率接近1。