Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

МАКСИМАЛЬНАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ ПРИ ФОТОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Ким И.О. 1 Антипина С.Г. 1
1 Волжский политехнический институт
1. Окабе Х. Фотохимия малых молекул. – М., 1981
2. Барачевский В. А., Фотохромизм и его применение / В. А. Барачевский, Г. И. Лашков, В. А. Цехомский – М., 1977.
3. Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике: Полный курс. – М: Айрис-пресс, 2005.
4. http://www.chemport.ru/ Фотохимические реакции.

Под действием света могут происходить самые разнообразные химические реакции. В основе химического действия света лежит явление взаимодействия света с веществом. В частности, под действием света могут происходить реакции химических превращений веществ (фотохимическая реакция). Некоторые из этих реакций приводят к образованию сложных молекул из простых (например, образование хлористого водорода при освещении смеси водорода и хлора), другие – к разложению молекул на составные части (например, фотохимическое разложение бромистого серебра с выделением металлического серебра и брома), в результате третьих – молекула не изменяет своего состава, изменяется лишь ее пространственная конфигурация, приводящая к изменению ее свойств (возникают тереоизомеры).

Область практического применения фотохимических реакций весьма обширна. Фотохромные соединения используют для изготовления материалов с обратимыми изменениями спектральных характеристик под действием света. Известны жидкофазные и твердые фотохромные материалы, используемые в системах регистрации и обработки оптической информации, голографии, в термоиндикаторных устройствах, а также в других областях науки и техники. С применением фотохимических процессов получают рельефные изображения для микроэлектроники, печатные формы для полиграфии. Большое практическое значение имеет фотохимическое хлорирование (главным образом насыщенных углеводородов). Важнейшая область практического применения фотохимических процессов – фотография. Помимо фотографического процесса, основанного на фотохимическом разложении галогенидов серебра (главным образом AgBr), все большее значение приобретают различные методы несеребряной фотографии.

Один из основных законов фотохимии – химическое действие может произвести только свет, который поглощается реагирующими молекулами. Для проведения таких химических реакций, помимо химических знаний, необходимы точные математические расчеты.

Найдем, на какой высоте h следует поместить источник света так, чтобы освещенность площадки была максимальной, в предположении, что площадка не перпендикулярна лучам (рис. 1).

model5.wmf

Рис. 1

Известно, что освещенность площадки обратно пропорциональна квадрату ее расстояния от источника света и прямо пропорциональна косинусу угла падения световых лучей mod32.wmf. Определяя из чертежа l2 =h2+a2 и mod33.wmf, приходим к функции mod34.wmf.

Исследуем полученную функцию на максимум методами дифференциального исчисления.

Найдем производную составленной функции по переменной h

mod35.wmf.

model6.tif

Рис. 2

Данная функция имеет одну неотрицательную критическую точку mod36.wmf. В этой точке производная меняет знак с «+» на «–» (рис. 2). Следовательно, найденное значение h есть точка максимума, а значит, является искомой высотой.

В ходе проделанной работы выявлено, что для достижения максимальной освещенности площадки при фотохимических процессах необходимо, чтобы источник света находился на высоте равной 70,7 % от расстояния между освещаемой площадкой и основанием опоры источника света.


Библиографическая ссылка

Ким И.О., Антипина С.Г. МАКСИМАЛЬНАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ ПРИ ФОТОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5-2. – С. 225-226;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=34089 (дата обращения: 22.02.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674