应的效率。光物理过程的相对效率也可用量子产额来表示。 当分子吸收光时,其第「个光化学或光物理过程的初级量子产额φ可由下式给出 削三过程所产生的激发态分子数目(单位体积,单位时间) 吸收的光子数目(单位体积单位时间) 对于光化学过程,一般有两种量子产额:初级量子产额(①)和总量子产额(Φ)。初级量子产额仅表小示初 级过程的相对效率,总量子产额则表示包括初级过程和次级过程在内的总的效率。 如果一个物质在光吸收过程中有部分进行光物理过程,又有部分产生光化学过程,那么,所有初级过 程量子产额之和必定等于1.脚Σp=1.0. 单个初级过程的初级量子产额不会超过1,只能小于1.当化学过程的④<<1时,则说明物理过程 可能是很重要的。但光化学反应的总量子产额可能大于1,甚至远大于1。这是由于光化学初级过程后, 往往件随热反应的次缓过程,特别是发生链式反应,其量子产额可大大增加。例如,H2和C2混合物光解 发生链式反应: Cb+hv→2c Cl.+H2 -HCI H H+C2→HC+CI 2C.→2 该链式反应总量子产额可达10 初级光化学过程包括光解离过程、分子内重排等。分子吸收光后可解离产生原子、自由基等,它们可 通过次级过程进行热反应:光解产生的自由基及原子往往是大气中,O州、O2:和RO,等的重要来源:对流 层和平流层大气中的主要化学反应都与这些自由基或原子的反应有关。 。光化学反应速事与日照强度的关系 对于一般米解打始反应 A+hv-A+C c=(d[C]/dt )/Ia =-(d[A]/dt)/Ia 今R为反应速率,则: R=-d[A]/dt=k[A]k为速率常数 =@e-Ia 由Beer-lambert定律可以导出 I.=I0EA[A] R=k[AJ=@cIoEXIA] k=DJoEλ 式中:I0为入射光(日照)强度,入为物质A对波长入光的吸收系敬, 由于当波长一定时,pc,入是常数,故物质A在单位浓度时的k,主要决定于日照强度10。日照强度(细 射强度)是随太阳光射到地而的角度不同而变化。太阳光线与地面垂线的夹角叫做天顶角(亿),见图2-8。 正午太阳光垂直地面时,Z=0:日出和日落时,Z=90°。图2-9是Z=0和Z=80°时,太阳光强度随波 长的分布示意图。应的效率。光物理过程的相对效率也可用量子产额来表示。 当分子吸收光时,其第 i 个光化学或光物理过程的初级量子产额 φi 可 由下式给出: 对于光化学过程,一般有两种量子产额;初级量子产额(φ)和总量子产额(Φ)。初级量子产额仅表示初 级过程的相对效率,总量子产额则表示包括初级过程和次级过程在内的总的效率。 如果一个物质在光吸收过程中有部分进行光物理过程,又有部分产生光化学过程,那么, 所有初级过 程量子产额之和必定等于 1。即 Σφi =1.0。 单个初级过程的初级量子产额不会超过 1,只能小于 1。当化学过程的 φ<<1 时,则说明物 理过程 可能是很重要的。但光化学反应的总量子产额可能大于 1,甚至远大于 1。这是由于光化学初级过程后, 往往伴随热反应的次级过程,特别是发生链式反应,其量子产额可大大增加。例如,H2和 Cl2混合物光解, 发生链式反应: Cl2 + hν →2Cl· Cl· + H2 →HCl + H· H· + Cl2 →HCl + Cl· 2Cl· →Cl2 该链式反应总量子产额可达 106。 初级光化学过程包括光解离过程、分子内重排等。分子吸收光后可解离产生原子、自由基等,它们可 通过次级过程进行热反应;光解产生的自由基及原子往往是大气中·OH、HO2·和 RO·等的重要来源;对流 层和平流层大气中的主要化学反应都与这 些自由基或原子的反应有关。 ● 光化学反应速率与日照强度的关系 对于一般光解初始反应 A + hν→ A* C φc=(d[C]/dt )/Ia = -(d[ A]/dt)/Ia 令 R 为反应速率,则: R= -d[A]/dt =k[A] k 为速率常数 =φc·Ia 由 Beer-lambert 定律可以导出: Ia=I0ελ[A] R=k[A]=φcI0ελ[A] k=φcI0ελ 式中:I0为入射光(日照)强度,ελ 为物质 A 对波长 λ 光的吸收系数。 由于当波长一定时,φc,ελ 是常数,故物质 A 在单位浓度时的 k,主要决定于日照强度 I0。日照强度(辐 射强度)是随太阳光射到地面的角度不同而变化。太阳光线与地面垂线的夹角 叫做天顶角(Z),见图 2-8。 正午太阳光垂直地面时,Z=0;日出和日落时,Z= 90°。图 2-9 是 Z=0 和 Z=80°时,太阳光强度随波 长的分布示意图