 แสงที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงอยู่ในช่วงที่เราเห็นได้ด้วยตาเปล่า
(ความยาวคลื่นประมาณ 400-700 นาโนเมตรหรือ
nm) แต่ละความยาวคลื่นของแสงมีพลังงานจำเพาะ คือมีค่าของควันตัมจำเพาะต่อหน่วยแสง
(photon) นั้นๆ แสงที่มีความยาวของคลื่นแสงยาว
เช่น แสงสีแดง จะมีค่าควันตัมต่อหน่วยแสงน้อยกว่าแสงที่มีความยาวของคลื่นแสงสั้น
เช่น แสงสีน้ำเงิน
เมื่อแสงช่วงที่ตามองเห็น
(visible) กระทบกับโมเลกุลของสารสี อิเล็กตรอนของโมเลกุลจะดูดแสงหรือจะถูกกระตุ้นให้กระโดด
(excite) ก็ต่อเมื่อค่าควันตัมของแสงต้องพอดีกับช่วงพลังงานที่อิเล็กตรอนต้องใช้ในการกระโดดไปยังสถานะที่สูงขึ้น
(มีวงโคจรสูงขึ้นและมีพลังงานมากขึ้น) จึงสรุปได้ว่าการดูดแสงของสารเกิดขึ้นพร้อมกับการถูกกระตุ้นของอิเล็กตรอนของสารตัวนั้น
ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนมีพลังงานสูงขึ้นหรือไวต่อการเกิดปฏิกิริยาโดยเฉพาะปฏิกิริยารีดักชั่น
(reduction)
แสงแดดมีพลังงานของโฟตอน
(photon) ของทุกสี
แต่คลอโรฟิลล์ของพืชจะดูดเอาควันตัมของสีน้ำเงินและสีแดงเป็นส่วนใหญ่ พลังงานเหล่านี้พืชสีเขียวได้นำไปใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง
โฟตอน
หมายถึง หน่วยของแสงซึ่งมีพลังงานมาด้วย
ควันตัม
หมายถึง ค่าของพลังงานของแสงซึ่งมีค่าต่อหน่วยต่างกันตามความยาวคลื่นแสง
(
รายละเอียดของค่าหน่วยพลังงาน โปรดคลิกดูจากรูป 1.5 ) |
แสงที่เรากล่าวถึงในที่นี้คือแสงในช่วงที่ตามองเห็น
คือแสงที่มีสีในช่วงความยาวคลื่น 400-700 nm
สารที่เกิดเป็นสี
ได้ภายใต้แสงแดดหรือแสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ (fluorescent
lamp) นั้น สามารถดูดแสงได้อย่างน้อยในบางช่วงคลื่น หรือสามารถดูดแสงได้ทุกช่วงคลื่น
โดยที่ความสามารถในการดูดแสงบางช่วงคลื่นอาจจะดีกว่าบางช่วงคลื่น ถ้าแสงไม่ถูกดูดเลย
สารจะมีสีขาว แต่หากดูดหมดในทุกช่วงคลื่น สารจะมีสีดำ และหากดูดไว้แต่ละช่วงคลื่นไม่เท่ากัน
สารจะเกิดเป็นสีต่างๆ
ความสามารถในการดูดกลืนแสงวัดได้โดยใช้เครื่องมือวัดการดูดกลืนแสงหรือที่เรียกว่าเครื่อง
"spectrophotometer" หลักการวัดการดูดกลืนแสงมีรายละเอียดอยู่ใน
video clip (โปรดคลิกเพื่อดูรายละเอียด)
รูปที่
1.5 คลื่นแสงในช่วงที่ตามองเห็น (visible)
มีสีและพลังงานต่างๆ
กัน
|
