Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Фотопроцессы в газовой сфере

Голосов: 0

В статье описываются основные типы физических процессов, приводящих к химическим превращениям газов и паров при поглощении ими квантов света.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                          PHOTOPROCESSES               ФОТОПРОЦЕССЫ
                      IN MOLECULAR GASES
                      M. E. AKOPYAN
                                                   В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ
                                                   е. Ц. Ддйиьз
                      The basic physical pro-      л‡МНЪ-иВЪВ ·Ы „ТНЛИ „УТЫ‰‡ ТЪ‚ВММ˚И ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ
                      cesses resulting in the
                      photon-driven chemical
                      conversion of the molecu-               С фотопроцессами, происходящими при взаи-
                                                          модействии излучения оптического диапазона, в
                      lar systems are explained.          том числе солнечного излучения, с веществом мы
                                                          встречаемся на каждом шагу [1]. Такие явления, как
                      З ТЪ‡Ъ¸В УФЛТ˚‚‡˛ЪТfl                выцветание окрашенных материалов, почернение
                                                          фотографических эмульсий, фотосинтез в зеленом
                      УТМУ‚М˚В ЪЛФ˚ ЩЛБЛ˜В-               листе, знакомы любому школьнику. Существует ги-
                      ТНЛı Ф УˆВТТУ‚, Ф Л‚У-              потеза, согласно которой жизнь на Земле возникла
                      ‰fl˘Лı Н ıЛПЛ˜ВТНЛП                  в результате фотопроцессов с участием простейших
                                                          неорганических молекул (метан, аммиак, вода),
                      Ф В‚ ‡˘ВМЛflП „‡БУ‚ Л                входивших в состав атмосферы нашей планеты.
                      Ф‡ У‚ Ф Л ФУ„ОУ˘ВМЛЛ                Ученые используют свет как тонкий инструмент
                      ЛПЛ Н‚‡МЪУ‚ Т‚ВЪ‡.                  для изучения строения вещества.
                                                              Цель статьи – познакомить читателя с основны-
                                                          ми типами фотопроцессов в газовой фазе. Естест-
                                                          венной лабораторией, в которой происходят такие
                                                          процессы, является атмосфера Земли. Фотопро-
                                                          цессы в атмосфере Земли привели к образованию
                                                          озонового слоя, поглощающего губительное для
                                                          существующих на нашей планете форм жизни ко-
                                                          ротковолновое солнечное излучение, и слоев с по-
                                                          вышенными концентрациями электронов и ионов
                                                          (ионосферы), отражающих радиосигналы коротко-
                                                          волнового диапазона. Инициированные поглоще-
                                                          нием квантов света процессы участвуют в формиро-
                                                          вании атмосфер любых космических объектов и в
                                                          значительной степени определяют их характеристи-
                                                          ки, в частности свечение. В практической деятель-
                                                          ности фотопроцессы в газовой фазе используются,
                                                          например, для создания инверсной заселенности в
                                                          рабочей среде лазеров с фотохимической накачкой.

                                                          ейгЦдмгькзхЦ ойнйикйсЦллх
                                                             При низких давлениях газов (паров) столкнове-
                                                          ния между молекулами (атомами) происходят отно-
                                                          сительно редко. При давлении 1 Па и комнатной
                                                          температуре каждая молекула азота испытывает в
                                                          среднем 105 столкновений в секунду и пролетает
                                                          между двумя последовательными столкновениями
                                                          расстояние около 1 см. Так как длительность одного
                                                          столкновения порядка 10− 12 c, то большую часть
© ДНУФflМ е.Ц., 1997




                                                          времени при указанных выше условиях молекулы
                                                          не взаимодействуют друг с другом. В таких условиях
                                                          можно считать, что свет взаимодействует с отдель-
                                                          ными изолированными молекулами.
                                                             Физический процесс поглощения кванта света
                                                          молекулой принято записывать в виде уравнения
                                                                         М + hν      M*,                 (1)


                                                   Ддйиьз е.Ц. ойнйикйсЦллх З ЙДбйЗйв оДбЦ                     93


     в котором hν изображает фотон. Для монохромати-        энергий возбуждения в начальном (слева от стрелки
     ческого излучения с определенной частотой ν про-       в (5)) и конечном (справа от стрелки) состояниях
     изведение hν (h – постоянная Планка) определяет        молекулы (правило частот Бора). Правило частот
     энергию фотона Е                                       Бора справедливо и для процесса поглощения (1),
                                                            если молекула до поглощения кванта уже приготов-
                      E = hν = ch/ λ.                 (2)   лена в возбужденном состоянии.
     В (2) с – скорость света, λ – длина световой волны.       Второй путь диссипации энергии возбуждения
     В ядерной, атомной и молекулярной физике в каче-       приводит к распаду молекулы на составляющие ее
     стве единицы энергии часто используют 1 эВ – ки-       части:
     нетическую энергию, приобретаемую электроном,
     ускоренным разностью потенциалов 1 В. Соотно-                           М*       А+B                    (6)
     шение между энергией фотона и длиной волны вы-
                                                            В (6) А и B – атомы, радикалы или молекулы с мень-
     глядит как
                                                            шей, чем у исходной молекулы, массой. Совокуп-
                   Е [эВ] ⋅ λ[нм] ≈ 1240.             (3)   ность процессов (1) и (6) определяет явление фото-
                                                            диссоциации молекул:
        В процессе (1) фотон исчезает, но его энергия
     исчезнуть не может. Она превращается во внутрен-                      М + hν      A + B,                (7)
     нюю энергию молекулы, которая в результате по-
     глощения фотона переходит в возбужденное состо-        в котором энергия фотона после преобразования во
     яние, что обозначено звездочкой в правой части (1).    внутреннюю энергию молекулы вызывает химичес-
     При возбуждении меняется состояние движения            кие превращения. Минимальное значение энергии
     частиц (электронов и ядер), из которых состоит мо-     фотона, необходимое для инициирования опреде-
     лекула. Энергию возбуждения молекулы Ев(М*)            ленного химического превращения (пороговая энер-
     можно в хорошем приближении представить в виде         гия), определяется прочностью связей в молекуле,
     суммы трех слагаемых:                                  которая количественно характеризуется величиной
                                                            энергии диссоциации. Если энергия фотона превы-
                  Ев(М*) = Ee + Ev + Er .             (4)   шает пороговую, то ее избыток преобразуется в
                                                            энергию возбуждения А и В и кинетическую энер-
     Первое слагаемое определяется характером движе-        гию разлетающихся осколков. Распределение энер-
     ния электронов в молекуле (энергия электронного        гии возбуждения диссоциирующей молекулы по
     возбуждения), второе связано с колебаниями ядер,       различным степеням свободы (различным типам
     из которых построена молекула, последнее – с вра-      внутримолекулярных движений и кинетической
     щением всей молекулы. Характерные значения             энергией осколков) зависит от строения молекулы
     энергий электронного возбуждения порядка не-           и энергии возбуждения.
     скольких электронвольт, колебательного возбужде-
     ния ∼ 0,1 эВ, а вращательного ∼ 0,001 эВ. Из форму-       В простейшем случае двухатомной молекулы
     лы (2) следует, что для электронного возбуждения       фотодиссоциация приводит к образованию двух
     необходим свет в видимой и ультрафиолетовой об-        атомов. Однако в связи с тем, что один или оба атома
     ластях спектра, а поглощение инфракрасного (ИК)        могут обладать разными энергиями возбуждения,
     излучения связано с возбуждением молекулярных          уравнение (7) и в этом простейшем случае описыва-
     колебаний. В то же время следует отметить, что элек-   ет несколько физически различимых процессов. В
     тронное возбуждение, как правило, приводит и к         качестве примера приведем возможные в области
     изменению сил взаимодействия между ядрами, то          энергий фотонов до 10 эВ процессы фотодиссоциа-
     есть сопровождается возбуждением и молекуляр-          ции молекулярного кислорода в порядке увеличе-
     ных колебаний (и вращения).                            ния их пороговых энергий:
        Так как любая система стремится перейти в со-                  O2 + hν      O(3P ) + O(3P )          (8)
     стояние с наименьшей энергией, молекула не мо-
     жет находиться в возбужденном состоянии беско-                    O2 + hν      O(3P ) + O(1D )          (9)
     нечно долго. Она стремится избавиться от энергии
     возбуждения. Какие физические процессы могут                      O2 + hν      O(1D ) + O(1D )         (10)
     уменьшить энергию возбуждения? Один из них на-
     зывается люминесценцией и заключается в перехо-                   O2 + hν      O(3P ) + O(1S )         (11)
     де молекулы в состояние с меньшей энергией воз-        В скобках указаны спектроскопические обозначе-
     буждения за счет испускания кванта света:              ния электронных состояний образующихся атомов.
                     М*       M°+ hν'.                (5)   Пороговая энергия процесса образования двух не-
                                                            возбужденных атомов O(3P ) (8) равна 5,1 эВ и со-
     Энергия испускаемого в процессе (5) кванта необя-      ответствует длине волны 242,4 нм. Для образова-
     зательно равна энергии кванта, поглощенного мо-        ния одного невозбужденного атома O(3P ) и атома
     лекулой в процессе (1), а определяется разностью       кислорода в первом возбужденном состоянии


94                                                            лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹11, 1997


(с наименьшей энергией возбуждения) O(1D ) необ-                  M + hν      М*        M* ,          (15)
                                                                                         1
ходимо излучение с длиной волны меньше 175,9 нм.
Экспериментально установлено, что по крайней ме-       в котором М1 обозначает новую молекулу. На-
ре в 99 случаях из 100 поглощение света в спектраль-   пример, при облучении ультрафиолетовым све-
ной области 175–140 нм сопровождается образова-        том такой жесткой молекулы, как бензол С6Н6 , об-
нием пары атомов O(3P ) + O(1D ); относительный        наружена перестройка молекулярного скелета с
вклад других путей диссипации энергии возбужде-        образованием молекул фульвена с пятичленным
ния (процессы (5) и (8)) не превышает 1% [2].          циклом СН2С5Н4 [3].
   Число возможных путей диссоциации много-               При отсутствии каких-либо взаимодействий с
атомных молекул увеличивается за счет увеличения       окружением (в результате испускания фотона,
числа атомов в исходной молекуле, возможности          столкновений с другими молекулами или со стенка-
разрыва не одной, а нескольких связей и, наконец,      ми сосуда) полная энергия молекулярной системы
процессов перегруппировки, в которых происходит        сохраняется. В таких условиях процесс
не только разрыв связей в исходной молекуле, но и
образование новых связей. Поясним сказанное на                          М*         M*
                                                                                    1                 (16)
примере молекул воды, для которой установлены
следующие процессы фотодиссоциации [2]:                обратим, то есть в образовавшейся молекуле М1 мо-
                                                       жет произойти перегруппировка связей, восстанав-
             H2O + hν       H + OH              (12)   ливающая исходную возбужденную молекулу М*,
                                                       что отмечено специальным значком в (15) и (16). В
             H2O + hν       H+O+H               (13)   таких замкнутых системах устанавливается химичес-
                                                       кое равновесие между двумя изомерными формами.
             H2O + hν      H2 + O               (14)      Процессы диссипации энергии возбуждения
                                                       сдвигают равновесие в ту или другую сторону в за-
В процессе (14) происходят одновременный разрыв
                                                       висимости от того, из какой формы энергия отбира-
двух О–Н связей и образование новой Н–Н связи.
                                                       ется быстрее. При этом оказывается возможным
Внутренняя энергия молекулы Н2 меньше энергии
                                                       стабилизировать молекулу М1 даже в том случае,
двух атомов водорода на величину энергии диссо-
                                                       когда она обладает большей внутренней энергией,
циации Н2 . Подобные соображения приводят к то-
                                                       чем исходная молекула М. Для этого необходимо,
му, что пороговые энергии перегруппировочных
                                                       чтобы обратный процесс в (16) для изомеров в не-
процессов могут быть сравнимы и даже меньше по-
                                                       возбужденном состоянии требовал подведения
роговых энергий процессов простого разрыва связей.
                                                       энергии в виде тепла или энергии фотона для его
Для рассмотренного примера пороговые энергии
                                                       осуществления. Качественная картина изменения
процессов (12) и (14) с образованием невозбужден-
                                                       потенциальной энергии ∆V молекулярной системы
ных осколков равны 5,12 и 5,06 эВ соответственно.
                                                       при переходе от одного изомера к другому для этого
   С учетом образования осколков в различных           случая изображена на рис. 1. Каждая точка шкалы
возбужденных состояниях число возможных фи-            абсцисс рисунка отвечает определенной геометри-
зически различимых путей диссоциации резко             ческой конфигурации ядер молекулы. Два миниму-
увеличивается с ростом числа атомов в молекуле.        ма потенциальной энергии соответствуют двум изо-
К счастью, не все они реализуются, а современное       мерным конфигурациям молекулы. Минимумы
состояние теории и эксперимента позволяет не           разделены потенциальным барьером, высота кото-
только выявить основные процессы, но и получить        рого относительно минимума М1 и определяет
детальные характеристики образующихся в них ос-
колков: кинетические энергии разлетающихся час-              ∆V
тиц, преимущественное направление их относи-
тельного движения и др. Эти характеристики
определяются силами внутримолекулярного взаи-
                                                                                               M1
модействия между ядрами (потенциальной энерги-
ей), и изучение процессов фотодиссоциации явля-
ется одним из источников получения информации
о внутримолекулярном потенциале.
   Активированный поглощением света процесс
перегруппировки связей необязательно сопровожда-
ется диссоциацией, а может приводить к образова-                      M
нию другой молекулы с той же химической брутто-
формулой (изомерной молекулы). Такие процессы
называются процессами фотоперегруппировки и               Рис. 1. Изменение потенциальной энергии моле-
изображаются уравнением                                   кулы в процессе изомеризации



Ддйиьз е.Ц. ойнйикйсЦллх З ЙДбйЗйв оДбЦ                                                                      95


     минимальные затраты энергии при перегруппиров-       нерируемых при фотоионизации молекулярных ио-
     ке М1     М. Так как потенциальная энергия в ми-     нов и энергии ионизации молекул. Энергоанализ
     нимуме М1 больше, чем в минимуме М, то процесс       электронов лежит в основе нового спектроскопиче-
     перегруппировки приводит к запасанию энергии в       ского метода – метода фотоэлектронной спектро-
     изомере с большей внутренней энергией. Поэтому       скопии, который широко используется для изуче-
     такие процессы рассматриваются как один из воз-      ния состояний электронов в атомах, молекулах и
     можных способов аккумулирования солнечной            твердых телах [5].
     энергии [4]. Уместно отметить, что стабилизацию
     высокоэнергетичного изомера намного легче осу-          Если энергия возбуждения М+ превышает энер-
     ществить не в газовой фазе, а в конденсированном     гию, необходимую для его диссоциации, то процесс
     состоянии вещества (растворе, твердом теле).         фотоионизации может сопровождаться распадом
                                                          или химической перегруппировкой молекулярного
        Процессы фотораспада и перегруппировки осу-       иона, то есть процессами типа (6) и (15).
     ществляются за счет преобразования световой
     энергии в энергию колебательного возбуждения
     молекул, что приводит к сильным смещениям ато-       еЦЬейгЦдмгькзхЦ икйсЦллх
                                                          СаллаиДсаа щзЦкЙаа
     мов друг относительно друга и в конечном счете к
     распаду молекулы с образованием нейтральных             До сих пор мы рассматривали внутримолекуляр-
     фрагментов. А что будет, если увеличивать энергию    ные процессы диссипации энергии возбуждения
     электронного возбуждения молекулы или атома?         молекулы М*. Если фотовозбуждение проводится в
     Взаимодействие возбужденного электрона с други-      условиях, когда велика роль межмолекулярных взаи-
     ми частицами молекулы (положительным ионом)          модействий, то появляются дополнительные каналы
     ослабляется, и в конце концов электрон выбивается    диссипации энергии. Для газового и жидкого состо-
     из молекулы                                          яний вещества межмолекулярные взаимодействия
                                                          можно учесть включив в рассмотрение столкнове-
                  M + hν       M+ + e.             (17)
                                                          ния М* с исходными молекулами М или другими
     Уравнение (17) описывает явление фотоионизации,      молекулами (атомами), присутствующими в систе-
     которое является аналогом внешнего фотоэффекта       ме (например, с молекулами растворителя при фо-
     для твердого тела. Для фотоионизации справедливы     товозбуждении растворов):
     закономерности, аналогичные установленным для
     фотоэффекта. Существует длинноволновая (крас-                     М* + М      М° + М               (19)
     ная) граница излучения, которая определяется ми-
     нимальными затратами энергии, необходимыми для       Роль частицы М могут играть и стенки сосуда, в ко-
     выбивания электрона (энергией ионизации). Наи-       тором находится облучаемый газ.
     меньшее значение энергии ионизации (3,894 эВ)            Полная энергия системы из двух частиц включа-
     имеет атом цезия, а наибольшее (24,586 эВ) – атом    ет внутренние энергии каждой частицы в основном
     гелия. Значения энергий ионизации для большин-       состоянии, энергии возбуждения и кинетические
     ства атомов и молекул превышают 6 эВ, то есть их     энергии частиц. В процессе столкновения может
     ионизация может быть осуществлена в процессах        происходить перераспределение энергии между
     однофотонного поглощения светом с длиной волны       различными степенями свободы. При этом энергия
     короче 200 нм, что соответствует вакуумной ультра-   возбуждения М* может как уменьшаться, так и уве-
     фиолетовой области оптического диапазона. Такое      личиваться. Однако процессы столкновения, при-
     излучение поглощается воздухом. Поэтому в есте-      водящие к уменьшению энергии возбуждения, про-
     ственных условиях процессы фотоионизации про-        исходят чаще, так что в среднем столкновения
     исходят лишь в верхних слоях атмосферы. Фотоио-      приводят к диссипации энергии возбуждения М*.
     низация составляющих атмосферы на больших            Теряемая энергия превращается в кинетическую
     высотах солнечным излучением является одной из       энергию частиц, то есть в тепловую форму энергии.
     причин существования ионосферы.
                                                             Процесс (19) не сопровождается химической пе-
        Избыток энергии фотона над энергией иониза-       рестройкой молекулы и называется процессом фи-
     ции преобразуется в кинетическую энергию выби-       зического тушения возбужденной молекулы. Уве-
     тых электронов ε и энергию возбуждения молеку-       личение давления газа приводит к увеличению
     лярного иона Ев(М+). Если свет, используемый для     частоты столкновений и скорости процесса (19) и,
     фотоионизации, строго монохроматический, то су-      следовательно, к уменьшению концентрации воз-
     ществует однозначная связь между ε и Ев(М+ ):        бужденных молекул. Поэтому если для некоторой
                 E = I(M) + Ев(М+ ) + ε,           (18)   молекулы при низких давлениях преобладает про-
                                                          цесс диссипации энергии (5), связанный с люми-
     где I(M) – энергия ионизации молекулы. Измеряя       несценцией, то при повышении давления интен-
     кинетические энергии электронов, с использовани-     сивность люминесценции уменьшается. Когда
     ем (18) можно определить энергии возбуждения ге-     скорость процесса (19) становится значительно


96                                                          лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹11, 1997


больше скорости процесса (5), люминесценция ту-        Процесс столкновения с изменением внутрен-
шится полностью – исчезает.                         ней энергии участвующих в нем частиц приводит к
   Для превращения в тепло всей энергии возбуж-     химическим изменениям в системе. Частным случа-
дения М* требуется не одно столкновение. Величи-    ем такой индуцированной столкновением перест-
на средней энергии поступательного движения мо-     ройки возбужденной молекулы является ее распад:
лекул (атомов) в газовой фазе при комнатной
температуре около 0,02 эВ и близка к типичным                  М* + М        A+B+М                 (21)
значениям энергии вращательного возбуждения         Возможно образование и двух новых молекулярных
молекул. Поэтому наиболее легко при столкнове-      частиц (химическая реакция). Процессы типа (21) в
ниях происходит превращение в тепловую враща-       отличие от (19) называются процессами химического
тельной энергии М*. Для этого достаточно не более   (реакционного) тушения. Такие процессы ответст-
десяти столкновений [6].                            венны за фотохимические превращения в тех случа-
   Среднее число столкновений, необходимых для      ях, когда энергии фотона недостаточно для диссоци-
превращения энергии колебательного возбуждения      ации молекулы. Например, поглощение света в
в тепловую, сильно зависит от энергии возбужде-     спектральной области 190–230 нм оксидом азота
ния, масс партнеров по столкновению и сил взаимо-   NO при давлениях, больших 200 Па, сопровождает-
действия между ними при сближении и для разных      ся образованием N2 , NO2 , N2O, хотя энергия кванта
пар сталкивающихся частиц принимает значения в      меньше энергии диссоциации NO (6,5 эВ) [7].
очень широком диапазоне: 102–107 столкновений.
Если партнером М* по столкновению является мо-         Еще одной причиной химических превращений
лекула, дезактивация М* может сопровождаться        при фотовозбуждении могут быть процессы столк-
вращательным и колебательным возбуждением           новений с участием активных частиц (атомов, ради-
партнера, что ускоряет процесс диссипации энер-     калов, возбужденных молекул), образовавшихся в
гии возбуждения.                                    процессах фотодиссоциации (6):
   Большое различие в величинах энергии элек-                     A+M         C+D                  (22)
тронного возбуждения и средней кинетической
энергии сталкивающихся молекул приводит к тому,     Например, совокупность процессов типа (6) и (22) в
что дезактивация электронно-возбужденных моле-      значительной степени определяет существование
кул связана с превращением энергии электронного     на высотах ∼ 20–30 км атмосферы Земли области с
возбуждения М* в энергию электронного, колеба-      повышенной концентрацией озона, в которой по-
тельного и вращательного возбуждения партнера по    глощается солнечное излучение в спектральном диа-
столкновению. За одно столкновение в кинетичес-     пазоне 200–300 нм, губительное для существующих
кую энергию переходит небольшая доля энергии        на Земле форм жизни. Первая модель, объясняющая
электронного возбуждения.                           существование озонового слоя, была предложена
   Перераспределение энергии в процессе столк-      Чепменом в 1930 году, она включала всего четыре
новения, приводящее к передаче энергии возбужде-    реакции:
ния от одного партнера по столкновению (донора
                                                                  О2 + hν     O+O                  (23)
энергии) к другому (акцептору), используется для
сенсибилизации фотопроцессов. При облучении
                                                               O + O2 + M       O3 + M             (24)
двухкомпонентной системы М + А светом, который
не поглощается (слабо поглощается) молекулой М,
                                                                   O + O3      2O2                 (25)
но поглощается частицей А, образуются возбужден-
ные частицы А*, энергия возбуждения которых при                  О3 + hν      O + O2               (26)
столкновении переносится к молекуле М:
             A* + М      A + М*              (20)      В процессе (24) М = N2 или О2 и служит для ста-
                                                    билизации молекулы озона. Когда были проведены
Возбужденная частица М* в дальнейшем может          измерения как общего содержания озона в атмо-
претерпевать химические превращения любого рас-     сфере, так и его распределения по высоте, выясни-
смотренного выше типа. Хорошо известным при-        лось, что реакции (23)–(26) не приводят к согласию
мером является сенсибилизация фотографических       экспериментальных данных с предсказаниями мо-
эмульсий к видимой области спектра. Центрами,       дели. Модель постепенно усложнялась за счет
формирующими изображение в эмульсиях, являют-       включения процессов с участием других активных
ся микрокристаллики галогенидов серебра, которые    частиц – малых составляющих атмосферы (Н2О,
поглощают свет с длиной волны короче ∼ 400 нм, то   ОН, окислы азота и др.), и современная модель озо-
есть на краю видимого и ультрафиолетового диапа-    нового слоя включает около 200 процессов. Боль-
зонов. Для сдвига длинноволновой границы чувст-     шинство из них темновые (процессы (24) и (25) в
вительности в видимую область в фотоэмульсии до-    приведенной выше схеме), но концентрация участ-
бавляют красители.                                  вующих в них частиц в атмосфере определяется и


Ддйиьз е.Ц. ойнйикйсЦллх З ЙДбйЗйв оДбЦ                                                                   97


     фотопроцессами (процессы (23) и (26)). Не случай-   ганЦкДнмкД
     но модель сохранила название фотохимической.
                                                            1. Барабой В.А. Солнечный луч. М.: Наука, 1976.
        Наблюдаемое в последние годы уменьшение со-         2. Правилов А.М. Фотопроцессы в молекулярных газах.
     держания озона в атмосфере и сильные сезонные          М.: Энергоатомиздат, 1992.
     локальные вариации (озонные дыры в приполяр-
                                                            3. Nakashima N., Keitaro Y. // J. Chem. Phys. 1983. Vol. 79.
     ных областях весной) связываются с антропоген-         P. 2727.
     ным загрязнением атмосферы, в частности за счет
     выбросов в атмосферу хлорсодержащих соедине-           4. Замараев К.И., Пармон В.Н. Химические методы
                                                            преобразования солнечной энергии // Фотокаталити-
     ний. В связи с этим круг объектов фотофизических       ческое преобразование солнечной энергии. Новоси-
     и фотохимических исследований, представляющих          бирск: Наука, 1985. Ч. 1 / Ред. К.И. Замараев. С. 7–41.
     интерес для атмосферы, непрерывно расширяется.
                                                            5. Акопян М.Е., Головин А.В., Родин А.А. Фотоиониза-
                                                            ционная спектроскопия молекул. СПб.: Изд-во
        Ионы, образующиеся при фотоионизации мо-            СПбГУ, 1996.
     лекул, при столкновениях с нейтральными частица-
     ми также претерпевают дальнейшие химические            6. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и меха-
     превращения, аналогичные рассмотренным выше с          низм газофазных реакций. М.: Наука, 1974.
     участием только нейтральных частиц. Такие ионно-       7. Окабе Х. Фотохимия малых молекул: Пер. с англ. М.:
     молекулярные реакции протекают во всех видах           Мир, 1981.
     плазмы, определяют свойства многих радиацион-          8. Данилов А.Д. Популярная аэрономия. Л.: Гидроме-
     но-химических систем. В атмосфере Земли они вы-        теоиздат, 1978.
     зывают появление экзотических ионов-связок типа
     Н+(Н2О)n , n = 1–12 [8].
                                                                                     * * *
        Фотохимические реакции в молекулярных сис-          Михаил Евгеньевич Акопян, доктор физико-ма-
     темах обусловлены многообразными процессами         тематических наук, профессор, зав. кафедрой фо-
     преобразования световой энергии в другие формы      тоники физического факультета Санкт-Петербург-
     энергии. Изучение этих процессов помогает понять    ского государственного университета. Область
     природу химического превращения, а в будущем        научных интересов: фотопроцессы в молекулярных
     позволит использовать световое излучение, в том     газах, процессы релаксации энергии возбуждения.
     числе излучение Солнца, для решения важных          Автор двух монографий, учебного пособия и около
     практических задач.                                 100 других научных работ.




98                                                         лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹11, 1997



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика