Dasar-dasar Dasar Fotokimia

Ketika sinar cahaya bertemu dalam suatu senyawa, cahaya dapat ditransmisikan, diserap atau dipantulkan. Beberapa senyawa dapat menyerap sinar cahaya (energi) tertentu tetapi dapat benar-benar transparan bagi yang lain.

Namun, perubahan kimia dapat terjadi hanya dari cahaya yang diserap.

Faktanya adalah bahwa cahaya ini adalah energi dan kita dapat memverifikasi ini hanya dengan mengamati yang dipancarkan oleh matahari dan efeknya pada berbagai benda, misalnya.

Banyak teori telah dikembangkan oleh berbagai ilmuwan yang memunculkan mekanika kuantum atau gelombang untuk menjelaskan fenomena yang berkaitan dengan cahaya, mekanika atom, dan sistem nuklir.

Fisika klasik berkembang, khususnya mekanika Newton dan teori elektromagnetik Maxwell, melalui teori Planck (1900), Einstein (1905), Bohr (1913), de Broglie (1924), Pauli (1924), Heisenberg (1925), Schrödinger (1926). ), Dirac (1926).

Pada abad ketujuh belas, dua konsep tentang cahaya dielaborasi. Newton menganggap cahaya sebagai satu set sel darah dengan massa tertentu, yang geraknya didefinisikan dalam istilah energi dan gerak. Huygens menggambarkan cahaya sebagai gelombang cahaya yang merambat secara bujursangkar untuk menjelaskan fenomena pembiasan dan pemantulan cahaya. Ini memunculkan apa yang disebut “teori gelombang”

Pada abad ke-19, Maxwell mempresentasikan teori elektromagnetiknya tentang cahaya, menunjukkan bahwa cahaya merambat secara transversal dan bersifat elektromagnetik, ia tidak memerlukan media perambatan.

Fakta bahwa cahaya merambat melalui ruang adalah karena sifat intrinsik yang ditawarkan ke lingkungan. Perambatan cahaya sebagai gelombang elektromagnetik dijelaskan oleh Hertz.

Maxwell mempelajari teori gelombang dan memungkinkan melalui teori cahaya elektromagnetiknya, untuk menggambarkan cahaya dalam medan listrik dan magnet yang merambat di ruang angkasa.

Sementara teori gelombang diperlukan untuk memahami banyak fenomena yang berkaitan dengan cahaya, efek fotolistrik di antara fenomena lainnya membutuhkan teori sel untuk memahaminya.

Pada awal abad ke-20, Planck menggambarkan cahaya pancaran sebagai frekuensi, , yang hanya dapat dipancarkan atau diserap dalam jumlah diskrit atau kelipatan bilangan bulat “kuantum” dari hv , dengan h adalah konstanta universal Planck yang setara dengan 6.624 x 10 – 27 erg.S.

Setiap “kuantum” energi diberikan oleh:

E = hv

di mana E adalah energi dari “kuantum” dalam Joule (J). Artinya, energi “kuantum” diberikan oleh produk frekuensi osilator, dengan konstanta h yang dikenal sebagai “konstanta Planck” atau konstanta aksi, karena memiliki dimensi aksi, yaitu energi titik waktu.

Foton adalah kuantum energi elektromagnetik. Foton tidak semuanya memiliki energi yang sama. “Kuanta” cahaya biru memiliki energi yang lebih tinggi daripada cahaya merah yang sesuai karena cahaya biru memiliki lebar gelombang yang lebih kecil dan oleh karena itu, frekuensinya lebih tinggi.

Dua sumber cahaya dengan frekuensi yang sama (yaitu, dengan warna yang sama) memancarkan foton dengan energi yang sama hv . Sumber terang memancarkan lebih banyak foton per detik daripada yang gelap dengan warna yang sama, namun masing-masing foton dari kedua sumber memiliki energi yang sama.

Karena frekuensi dan kecepatan cahaya dalam ruang hampa, c, dibagi dengan panjang gelombang,, ekspresi juga dapat digambarkan sebagai: 

E = hv = hc /, yaitu E foton = hc /

Pada tahun 1905, Einstein mengembangkan teori relativitasnya yang terkenal;

E = mc dimana, adalah massa, , kecepatan cahaya (3,00 X 108 m / s)

Persamaan ini menghubungkan massa dengan energi.

Ini adalah perluasan dari teori Planck dan indikasi bahwa radiasi elektromagnetik, termasuk cahaya, menghasilkan paket-paket “kuanta” cahaya atau foton yang terpisah dengan nilai hv .

Dari sini kita memperoleh konsep cararn tentang cahaya, sebagai yang bersifat ganda. Cahaya bergerak melalui ruang dalam paket energi diskrit (sel darah) dan mereka bergerak sepanjang spektrum energi (panjang gelombang).

Scroll to Top