これが故障です:
* UV放射: UV光は、可視光よりも短いがX線よりも長い特定の波長の範囲内にあるエネルギーを運びます。
* 電子遷移: 原子と分子は、電子に対して異なるエネルギーレベルを持っています。 UV光子がこれらの種と相互作用すると、光子のエネルギーが電子によって吸収され、より高いエネルギーレベルにジャンプすることができます。このプロセスは、電子遷移と呼ばれます。
電子遷移の種類:
* σ→σ*遷移: 結合(σ)と反結合(σ*)分子軌道の間で発生します。これらの遷移には高エネルギーが必要であり、通常、遠方領域(<200 nm)で観察されます。
* π→π*遷移: Pi(π)結合と反結合(π*)軌道の間で発生します。これらの遷移はエネルギーが低く、多くの場合、UV近くの領域(200〜400 nm)でのUV吸収の原因となります。
* n→π*遷移: 非結合(n)軌道とπ*反結合軌道の間で発生します。これらの遷移はエネルギーが最も低く、多くの場合、UV近い領域で観察されます。
UV吸収に影響する要因:
* Chromophore: 紫外線を吸収する分子内の原子の特定のグループ。
* auxochrome: 発色団に取り付けられた場合、UV光の吸収を強化または変更できるグループ。
* 共役: 分子内の交互の単一結合と二重結合の存在は、電子遷移に必要なエネルギーを低下させ、吸収をより長い波長にシフトします。
UV吸収の用途:
* 分光法: UV-VIS分光法は、UV吸収パターンに基づいて化合物を識別および定量化するために使用される手法です。
* 日焼け止め: 多くの日焼け止めには、紫外線を吸収する化合物が含まれており、有害な効果から皮膚を保護しています。
* 光化学: UV吸収は、光合成などの多くの光化学反応において重要な役割を果たします。
要約すると、UV吸収は、原子と分子内の電子遷移によって駆動され、電子はUV光子のエネルギーによってより高いエネルギーレベルに励起されます。これらの遷移とそれらに影響を与える要因を理解することは、化学、生物学、および材料科学のさまざまな用途にとって非常に重要です。