Фотохромизм (от греч. phos, род. падеж photos - свет и chroma - цвет) - способность вещества под действием
оптич. излучения обратимо изменять спектр поглощения в видимой области, что
проявляется в изменении окраски или возникновении окраски прозрачного ранее
вещества. Мн. вещества меняют цвет также под действием рентг. или СВЧ-излучения.
Фотохромные изменения веществ могут сопровождаться изменением др. свойств, напр.
растворимости, электропроводности, показателя преломления и др.
При фотохромном процессе
вещество, поглощая оптич. излучение, переходит из исходного состояния А в
фотоин-дуцированное В, характеризуемое др. спектром поглощения и определ.
временем жизни. Обратный переход вещества из фотоиндуцированного состояния в
исходное происходит самопроизвольно за счёт внутр. энергии и может значительно
ускоряться при нагревании или под действием излучения, поглощаемого веществом
в состоянии В. Время перехода в фотоиндуцированное состояние В определяется
длительностью фотопроцессов и может быть менее =10-8 с, остаётся
в этом состоянии вещество от 10-6 с до неск. месяцев. Существуют
также вещества, меняющие цвет под действием оптич. излучения необратимо (см.
Фотохромогенные материалы).
Ф. присущ большому числу
органич. и неорганич. веществ. Различают Ф., обусловленный хим. и физ. действием
света. Хим. Ф. органич. веществ обусловлен внутри-и межмолекулярными обратимыми
фотохим. реакциями, к-рые сопровождаются либо перестройкой валентных связей
(напр., при диссоциации), либо изменением конфигурации молекул (т. н. цис-транс-изомерия,
см. Изомерия молекул ).Хим. Ф. неорганич. веществ обусловлен обратимыми
процессами фотопереноса
электронов, приводящими к изменению валентности ионов металлов, возникновению
центров окраски разл. типа, а также обратимыми реакциями фотодиссоциации
и др.
Физ. Ф. ряда органич. веществ
обусловлен поглощением света при переходе атомов или молекул из основного синглетного
в возбуждённые синглетные или триплетные состояния. Изменение окраски в этом
случае связано с изменением заселённости электронных уровней. Такой Ф. наблюдается
при воздействии на вещество только мощных световых потоков. При высоких интенсивностях
лазерного излучения проявляется т. н. м н о г о ф о т о н н ы й Ф., когда фотохромные
превращения вещества происходят под действием света с частотой, гораздо меньшей
частоты самого низкоэнергетич. электронного перехода. При этом сумма энергий
квантов, участвующих в едином акте взаимодействия света с веществом, должна
быть равна или больше разности уровней энергии, между к-рыми происходит электронный
переход (см. Многофотонные процессы ).Процесс двухфотонного Ф. наблюдался
в жидких и твёрдых растворах спиропиранов и в поликристаллич. порошках замещённого
салицилиденанилина.
На основе органич. и неорганич. фотохромных веществ разработаны фотохромные материалы ,широко используемые в науке и технике.
В. А. Барачевский.
|
|
 |
