量子収量(φ)は、反応する分子の数または形成された生成物の量(p)をサンプルによって吸収される光子の数(p)を割ることによって計算されます。
$$φ=\ frac {p} {n} $$
量子収量は0から1の範囲であり、1の量子収量はすべての吸収光子が化学反応を引き起こすことを示し、0の量子収量は光子が吸収されているにもかかわらず反応が発生しないことを示します。 単一の光子が一連の反応を開始し、製品の形成を増幅できる連鎖反応など、特定の場合には1を超える量子収量が可能です。
量子収量に影響する要因:
- 光強度: より高い光強度は一般に、プラトーに達するまで量子収量を増加させ、それを超えて反応速度が他の要因によって制限されるようになります。
- 光の波長: 量子収量は、光化学反応に関与する反応物と中間体の特定の吸収特性のために波長依存性になる可能性があります。
- 温度: 温度は、競合する反応の速度と中間体の安定性を変えることにより、量子収量に影響を与える可能性があります。
- 阻害剤または触媒の存在: 不純物、阻害剤、または触媒は、反応経路を妨害したり、光子利用の効率を変えることにより、量子収量に影響を与える可能性があります。
量子収量は光化学反応の効率に関する貴重な情報を提供し、光化学、分光法、光合成研究などのさまざまな分野で使用され、基本的なメカニズムを研究し、光駆動プロセスの効率を最適化します。