光的波长对光化学反应速率的影响当前中学化学教材中，影响化学反应速率的因素主要介绍了温度、浓度、压强和催化剂等，而这些因素主要是针对热化学反应而言的。对于教材中少量的光化学反应，光的波长则是影响其化学反应速率的一个重要因素。本文就以甲苯与溴在光照条件下发生取代反应的实验简要介绍一下其中的缘由。把 25 克硫酸铜(CuSO4·5H2O)配成 250 毫升溶液，过滤，然后把所配溶液倒入 250 毫升锥形瓶内，作蓝色滤光器。再用 2 毫升红墨水配成 250 毫升溶液，将所配溶液倒入 250 毫升锥形瓶内，作红色滤光器。由实验现象我们可以发现，蓝锥形瓶中试管溶液颜色比红锥形瓶中试管溶液颜色消失得更快，即前者的光反应速率比后者大得多。当两个试管中的溶液均完全褪色时，两者所需要的时间相差约 20 倍。实验表明，当反应物溴的浓度一定时，此光化学反应的速率与吸收光的波长有关。这与在上述反应过程中太阳的辐射通量、太阳光通过红、蓝滤光器后的光通量以及红光、蓝光的光谱光(视)效率等因素有关。首先，辐射通量指的是辐射体(如光源表面)在单位时间内通过某截面的所有波长的总电磁辐射能。上面实验过程中，在相同时间和地点，太阳对于相同的容器的相同截面的辐射通量是相同。其次，由于人眼是一个复杂的光学系统，人眼只对可见光有视觉，而在可见光范围内，人眼对不同频率或波长的灵敏度— — 视觉感觉程度不同。眼睛的灵敏度与波长的依赖关系，称为光谱光(视)效率(旧称视见函数)。正常人的眼睛，对黄绿光最灵敏，对红光和紫光不灵敏，在可见光以外，则无视觉反应。因此，我们将 555nm 所对应的黄绿光波长的光谱光(视)效率值定为 1，为最大值；红光和紫光的光谱光(视)效率值最小；红外光和紫外光的光谱光(视)效率值为零。波长在 470nm 附近的蓝光的光谱光(视)效率值为 0、091，而波长在 700nm 附近的红光的光谱光(视)效率为 0．004 ’。根据人眼的这种性性，将光通量定义为辐射通量与视见函数的乘积 p 。正如前面分析的，在上述的光化学反应中，太阳的辐射通量是相同的，然而当太阳光分别经过作为光和红光过滤器的两个锥形瓶的溶液后， 由于蓝光和红光的光谱光(视)效率值的不同，使得相同的辐射通量产生了不相同的光通量，蓝光的光谱光(视)效率值是红光的光谱光(视)效率值的 2O 多倍，那么相应的蓝光的光通量也是红光的 2O 多倍。最后，通过光强与光通量之间的关系，解释光强对光化学反应速率的影响。在光度学...
