Номер 64.13, страница 222 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 64. Источники света. Действия света. Глава 9. Оптические явления - номер 64.13, страница 222.

64.13 [1494] Приведите пример химического действия света на физическое тело.

Решение

Химическое действие света, также известное как фотохимические реакции, — это химические превращения вещества, инициированные поглощением световой энергии (фотонов). Когда молекулы в физическом теле поглощают фотоны, они переходят в возбужденное состояние, что может привести к разрыву существующих и образованию новых химических связей. Ниже приведены несколько примеров этого явления.

Пример 1: Фотосинтез в растениях

Одним из самых важных и распространенных примеров химического действия света является фотосинтез. Физическим телом в данном случае выступает лист растения. В клетках листа содержится пигмент хлорофилл, который поглощает энергию солнечного света. Эта энергия используется для запуска сложной серии химических реакций, в результате которых из неорганических веществ — углекислого газа ($CO_2$) из воздуха и воды ($H_2O$) из почвы — синтезируются органические вещества, в основном глюкоза ($C_6H_{12}O_6$), и выделяется кислород ($O_2$). Световая энергия преобразуется в химическую энергию, запасенную в молекулах глюкозы.

Суммарное уравнение реакции фотосинтеза выглядит так:

$6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$

Пример 2: Загар и синтез витамина D в коже человека

Кожа человека (физическое тело) также подвержена химическому действию света, в частности его ультрафиолетовой (УФ) составляющей. Под действием УФ-излучения в коже запускается химическая реакция, в результате которой из предшественника (7-дегидрохолестерина) синтезируется витамин D, необходимый для здоровья костей и иммунной системы. Одновременно, в качестве защитной реакции на повреждающее действие УФ-света, специальные клетки (меланоциты) начинают усиленно вырабатывать пигмент меланин. Накопление меланина в клетках кожи приводит к появлению загара. Это тоже химический процесс, инициированный светом.

Пример 3: Процесс фотографирования на пленку

Классическая пленочная фотография полностью основана на химическом действии света. Фотопленка (физическое тело) покрыта слоем эмульсии, содержащей микрокристаллы светочувствительного вещества, как правило, бромида серебра ($AgBr$). Когда на пленку через объектив попадает свет, фотоны вызывают химическую реакцию разложения бромида серебра на металлическое серебро и бром:

$2AgBr \xrightarrow{свет} 2Ag \downarrow + Br_2$

В тех участках пленки, куда попало больше света, образуется больше микроскопических частиц металлического серебра. Так формируется скрытое изображение, которое становится видимым после химического процесса проявки.

Ответ: Примером химического действия света на физическое тело является фотосинтез в листьях растений, где энергия света запускает реакцию образования органических веществ из углекислого газа и воды. Другие примеры — появление загара на коже человека под действием ультрафиолета или засвечивание фотопленки, приводящее к химическому разложению бромида серебра и формированию изображения.