Номер 4, страница 133 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

4. Почему фотосинтез не происходит ночью, хотя на листья падают инфракрасные лучи?

4. Фотосинтез – это сложный биохимический процесс, для которого требуется энергия света определенного диапазона длин волн. Основные фотосинтетические пигменты, хлорофиллы, наиболее эффективно поглощают свет в сине-фиолетовой и красной частях видимого спектра (примерно от 400 до 700 нм). Инфракрасное излучение имеет большую длину волны (свыше 740 нм) и, следовательно, его фотоны несут меньшую энергию. Энергия одного фотона инфракрасного излучения недостаточна для того, чтобы перевести электрон в молекуле хлорофилла в возбужденное состояние, которое необходимо для запуска светозависимых реакций фотосинтеза. Именно в этих реакциях световая энергия преобразуется в химическую энергию в виде молекул АТФ и НАДФН. Таким образом, хотя ночью на листья и может падать инфракрасное излучение (например, тепловое излучение от нагретых за день объектов), оно не может быть использовано для фотосинтеза, так как отсутствует основной источник необходимой энергии – видимый свет от Солнца.

Ответ: Фотосинтез не происходит ночью, потому что для этого процесса необходим свет видимого спектра (преимущественно синий и красный), а не инфракрасное излучение. Энергия фотонов инфракрасного света слишком мала, чтобы запустить фотохимические реакции в молекулах хлорофилла.

5. Получение обычной (аналоговой, химической) фотографии — это многостадийный физико-химический процесс, включающий следующие этапы:

1. Экспонирование. Во время съемки свет от объекта проходит через объектив фотоаппарата и фокусируется на светочувствительном слое фотопленки. Этот слой (эмульсия) содержит микроскопические кристаллы галогенида серебра, чаще всего бромида серебра ($AgBr$). Под действием фотонов света в кристаллах происходит фотохимическая реакция: ионы серебра ($Ag^+$) восстанавливаются до атомов металлического серебра ($Ag$). В кристаллах, на которые попало больше света, образуются крошечные группы атомов серебра, формирующие так называемое скрытое изображение. Оно невидимо для глаза, но уже содержит информацию о будущем изображении.

2. Проявление. Экспонированную пленку погружают в проявитель — химический раствор, являющийся восстановителем. Проявитель избирательно и многократно усиливает скрытое изображение: он быстро восстанавливает до металлического серебра все те кристаллы галогенида, в которых уже есть центры скрытого изображения, образованные светом. Кристаллы, не затронутые светом, практически не подвергаются восстановлению. В результате на пленке появляется видимое изображение, причем участки, получившие больше света, становятся более темными (из-за большего количества металлического серебра). Так получается негатив.

3. Фиксирование (закрепление). После проявления в эмульсии остаются неэкспонированные и непроявленные кристаллы галогенида серебра, которые все еще чувствительны к свету. Чтобы сделать изображение стабильным, пленку обрабатывают закрепителем (фиксажем, например, раствором тиосульфата натрия). Фиксаж растворяет оставшийся галогенид серебра, образуя растворимые комплексные соединения, которые затем удаляются при промывке водой. После этого негатив становится нечувствительным к свету.

4. Печать. Для получения позитивного изображения (собственно фотографии) свет проецируют через готовый негатив на фотобумагу, которая также покрыта светочувствительной эмульсией. Темные участки негатива пропускают мало света, и соответствующие им области на бумаге остаются светлыми. Светлые участки негатива пропускают много света, и соответствующие им области на бумаге темнеют. Затем фотобумагу так же, как и пленку, проявляют, фиксируют и промывают, в результате чего получается конечное позитивное изображение.

Ответ: Процесс получения обычной фотографии состоит из экспонирования (создания скрытого изображения на фотопленке под действием света), проявления (преобразования скрытого изображения в видимый негатив с помощью химических восстановителей), фиксирования (удаления оставшихся светочувствительных веществ для стабилизации изображения) и печати (проекции света через негатив на фотобумагу для получения позитивного отпечатка).