光和光合作用

最新答案:04/20/2011

问:
光作为电磁波如何在光合作用中使用?
- 约书亚·约翰逊(17岁)
塔赫夸俄克拉荷马州
A:
您可以使用古典物理学开始考虑这一点。叶绿素分子的电子可以周围循环,使其有点像循环天线。这些天线拾取了电磁波。

为了进一步,您需要考虑分子和光的量子性质。叶绿素中电子的可能状态具有一定的特定能量。(实际上,这些能量在光合作用单元的实际环境中有效扩散叶绿素,其中各种热振动可以促进能量。)来自光线的能量以HF的单位传递,其中F是光频率H是普朗克的常数。光的频率必须大致与叶绿素的最低能量状态与下一批高能量状态之间的能量差。光子(HF)被吸收,将电子放在其中一个高能状态下。这就是天线的量子版本,从波中捡起一些能量。它与经典版本不同,因为与经典天线的行为不同,低频光基本上永远不会被该量子天线拾取。

迈克·W。


(于2011年4月20日发布)

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