Квантовий вихід

Квантовий вихід — число, яке вказує на те, скільки бажаних подій відбувається при поглинанні речовиною одного фотона (кванта світла). Стандартне позначення квантового виходу в оптиці — ${\displaystyle Q}$, в фотохімії — ${\displaystyle \varphi }$.

Зокрема, квантовий вихід люмінесценції — це ймовірність того, що поглинання фотона люмінофором призведе до люмінесцентного випромінювання, квантовий вихід фотохімічної реакції — що поглинання фотона призведе до хімічного перетворення речовини тощо.

Це можна записати, як

${\displaystyle Q={\frac {n_{a}}{n_{q}}},}$

де ${\displaystyle {n_{a}}}$ — кількість молекул (чи атомів, радикалів, йонів), з якими відбулися перетворення/випромінювання, ${\displaystyle {n_{q}}}$ — кількість квантів світла, що їх поглинула речовина.

Квантовий вихід завжди менший за одиницю. Теоретично він може дорівнювати одиниці, лише якщо кожен фотон обов'язково викликає певний фотохімічний/фотофізичний процес, проте це ідеальний випадок; на практиці він завжди менший за одиницю (бо завжди існують невипромінювальні процеси, розсіювання енергії тощо). Особливим випадком є збудження фотоном ланцюгових реакцій, але й у цьому разі більшим за одиницю є лише квантовий вихід брутто-реакції, а квантовий вихід першої елементарної стадії все рівно одиницю не перевищуватиме.

Диференціальний квантовий вихід визначається відношенням Ф= (dx/dt)/a_ph, де dx/dt швидкість зміни певної вимірюваної фізичної величини, a_ph — кількість(моль) поглинених фотонів.

Література

• Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — .
• N. J. Turro. Molecular photochemistry. New York; Amsterdam: W. A. Benjamin, 1965.