Apsorpcija svetlosti
From Wikipedia, the free encyclopedia
Apsorpcija svetlosti je pojava transformacije elektromagnetne energije u unutrašnju energiju, na primer toplotnu energiju. Kada se fotoni sudare sa atomima ili molekulima povećava se brzina atoma i molekula. U mikro prostoru to dovodi do promene dotadašnjeg rasporeda atoma i molekula ili stanja u materiji. Kada više molekula u telu poveća brzinu, telo postaje toplije. Ovu toplotu telo potom emituje kao toplotnu energiju. Fotoni u procesu apsorpcije gube energiju sudarjući se usput sa velikim brojem molekula. Najzad sa manjom energijom izlaze iz tela kao infracrveni (toplotni) fotoni koji imaju veću talasnu dužinu ili manju frekvenciju.[1]
Vidljiva svetlost je deo elektromagnetno zračenje, koje obuhvata talasne dužine od 390 do 720 nm, a koje ljudsko oko vidi. Za izvesne biljke ovaj opseg "svetlosti" je na oba kraja nešto proširen. Tako dugotalasno ultraljubičasto zračenje (320 - 390 nm) ima aktivnost u nekim pokretima biljaka, a blisku infra-crvenu svetlost (do 1000 nm) izvesne bakterije mogu da koriste u fotosintezi. Elektromagnetno zračenje se karakteriše talasnom dužinom (λ)(frekvencijom) i energijom. Ukoliko je talasna dužina veća (tj. frekvencija manja) opada energija koju nosi jedan kvanat svetlosti (foton). Plava svetlost talasne dužine od 400 nm ima energiju od 299,1 kJ po jednom molu kvanta, a crvena svetlost od 700 nm ima samo 170,9 kJ.
U određenom opsegu sva elektromagnetna zračenja mogu da deluju na strukturu molekula koji ih apsorbuju. γ-zraci, Χ-zraci i kratkotalasni UV zraci imaju visoku energiju i utiču na veze među česticama koje grade atomska jezgra. Stoga dolazi do promena, raspada organskih materija koje su izložene ovim zračenjima. Promene u strukturi nukleinskih kiselina i proteina pod uticajem kratkotalasnih zračenja su stoga vrlo štetne za živa bića, a često i letalne.
Zraci vidljive svetlosti, međutim, nemaju dovoljnu energiju da izazovu značajna ireverzibilna oštećenja organskih jedinjenja. Ovi zraci se apsorbuju u spoljašnjem elektronskom omotaču molekula pigmenata, u koji ulaze spoljašnji, ili valentni elektron. Elektroni koji pripadaju samo jednom atomskom jezgru zovu se n-elektroni, a oni koji su zajednički za dva jezgra i grade vezu među njima mogu biti σ-elektroni ili π-elektroni, što zavisi od odnosa njihove putanje i osovine između jezgara. Kod organskih molekula, sto je veći broj konjugovanih veza, talasna dužina svetlosti koja se apsorbuje je veća.[2]