什么是光合色素的荧光现象?

什么是光合色素的荧光现象?,第1张

叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色,这种现象称为叶绿素荧光现象。叶绿素为什么会发荧光呢?当叶绿素分子吸收光量子后,就由最稳定的、能量的最低状态-基态(ground state)上升到不稳定的高能状态-激发态(excited state)。叶绿素分子有红光和蓝光两个最强吸收区。如果叶绿素分子被蓝光激发,电子跃迁到能量较高的第二单线态;如果被红光激发,电子跃迁到能量较低的第一单线态。处于单线态的电子,其自旋方向保持原来状态,如果电子在激发或退激过程中自旋方向发生变化,该电子就进入能级较单线态低的三线态。由于激发态不稳定,迅速向较低能级

chl + h ────→chl (3-6)

基态光子能量激发态

状态转变,能量有的以热的形式释放,有的以光的形式消耗。从第一单线态回到基态所发射的光就称为荧光。处在第一三线态的叶绿素分子回到基态时所发出的光为磷光。荧光的寿命很短,只有10-8~10-10s。由于叶绿素分子吸收的光能有一部分消耗于分子内部的振动上,发射出的荧光的波长总是比被吸收的波长要长一些。所以叶绿素溶液在入射光下呈绿色,而在反射光下呈红色。在叶片或叶绿体中发射荧光很弱,肉眼难以观测出来,耗能很少,一般不超过吸收能量的5%,因为大部分能量用于光合作用。色素溶液则不同,由于溶液中缺少能量受体或电子受体,在照光时色素会发射很强的荧光。

另外,吸收蓝光后处于第二单线态的叶绿素分子,其贮存的能量虽远大于吸收红光处于第一单线态的状态,但超过的部分对光合作用是无用的,在极短的时间内叶绿素分子要从第二单线态返回第一单线态,多余的能量也是以热的形式耗散。因此,蓝光对光合作用而言,在能量利用率上不如红光高。

叶绿素的荧光和磷光现象都说明叶绿素能被光所激发,而叶绿素分子的激发是将光能转变为化学能的第一步。现在,人们用叶绿素荧光仪能精确测量叶片发出的荧光,而荧光的变化可以反映光合机构的状况,因此,叶绿素荧光被称为光合作用的探针。

题库内容:

荧光的解释

[fluorescent light;fluorescence]

在光和其他射线照射某些 物质 时所发出的可见光 详细解释 (1) 萤火 之光。 《后汉书·灵帝纪》 :“帝与 陈留王 协 夜步,逐荧光行数里,得民家露车,共乘之。” 唐 蒋防 《望禁苑祥光》 诗:“拱 汾 疑鼎气,临 渭 比荧光。” 郭小川 《一个和八个》 诗:“在那 潮湿 的霉烂的败草中,突地出现一支 美丽 的荧光。” (2)某些物质受光或其他射线照射时所发出的可见光。

词语分解

荧的解释 荧 (荧) í 微弱的光亮:荧然。荧烛。荧荧(a.微光 闪烁 的样子,如“明星荧荧”;b.容光焕发,艳丽的样子,如“美人荧荧兮,颜若苕之荣”)。 眼光 迷乱, 迷惑 : 荧惑 (a.迷惑;b. 中国 古代天文学上指火星 光的解释 光 ā 太阳、火、电等放射出来耀人 眼睛 ,使人感到 明亮 ,能看见物体的那种 东西 : 阳光 。月光。火光。光华(明亮的 光辉 )。 荣誉 : 光临 (敬辞,意含宾客来临给主人 带来 光彩)。 光顾 。光复。 使显赫:光大。

从激发态分子衰变为自旋多重度相同的基态或低激发态时的自发发射现象。

  由多重度相同的状态间发生辐射跃迁产生的光,如S1→S0的跃迁。

  分子由激发态回到基态时,由于电子跃迁而由被激发分子发射的光。

  物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况,第一种是自发荧光,如叶绿素、血红素等经紫外线照射后,能发出红色的荧光,称为自发荧光;第二种是诱发荧光,即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光,称为诱发荧光。

叶绿素的酒精溶液在透射光下为翠绿色,而在反射光下为棕红色。这个红光就是叶绿素受光激发后发射的荧光。这个现象就是荧光现象。其主要原理是由于叶绿素有两个不同的吸收峰。

荧光效应在植物生理学中有广泛的应用。我们前一段时间还在用这个效应来研究植物的抗逆生理。因为在逆境下,植物的叶绿素会发生变换,研究其荧光,可以作为植物受逆境胁迫程度的指标。

另外,还有一个磷光效应。就是当荧光出现后,立即中断光源,用灵敏的光学仪器还可在短时间内看到红色“余晖”,这就是磷光。

楼主可以找植物生理书好好看看,讲的很详细了。

光线射线现象。

阴极射线本质是高速运动的电子流,这种射线被命名为阴极射线,由于玻璃受到阴极发出的某种射线撞击而会产生一种类似于荧光反应的现象,这种现象最早由德国物理学家普吕克尔在实验中观察到。

如果商家为了玻璃杯的外观好看,在玻璃制作过程加入了一些荧光剂也会产生荧光反应,荧光剂对身体有害。

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