क्वांटम दक्षता लब्धि , प्रभावित करने वाले कारक , उच्च क्वांटम दक्षता , निम्न या अल्प क्वांटम दक्षता

SbistudyMay 10, 2018inchemistry

quantum efficiency gain in hindi क्वांटम दक्षता लब्धि : किसी प्रकाश रासायनिक अभिक्रिया में अवशोषित ऊर्जा के प्रत्येक क्वांटम से रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेने वाले अणुओं की संख्या को क्वान्टम दक्षता कहते है।
इसे Ф से दर्शाते हैं।
अतः

या

प्रकाश रासायनिक अभिक्रिया में क्वांटम दक्षता का मान शून्य से लेकर 10⁶ तक हो सकता है।

क्वांटम दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक

वे प्रकाश रासायनिक अभिक्रियाएँ जो आइन्स्टीन के प्रकाश रासायनिक तुल्यता के नियम का पालन करती है उनके लिए क्वांटम दक्षता का मान सदैव 1 होता है।

परन्तु जो प्रकाश रासायनिक अभिक्रियाएँ प्रकाश रसायन के द्वितीय नियम का पालन नहीं करती है उनके लिए क्वांटम दक्षता का मान 1 से कम या अधिक होता है।

क्वांटम दक्षता को निम्न कारक प्रभावित करते है –

1. ताप का प्रभाव : ताप बढ़ाने से सामान्यत क्वांटम दक्षता में थोड़ी सी वृद्धि होती है।

2. तरंगदैधर्य का प्रभाव : तरंग दैर्ध्य ∝ 1/ऊर्जा

सामान्यत: तरंग दैर्ध्य बढ़ने के साथ क्वांटम दक्षता में कमी हो जाती है।

3. प्रकाश की तीव्रता का प्रभाव :

क्वांटम दक्षता ∝ 1/प्रकाश की तीव्रता

अत: प्रकाश की तीव्रता बढ़ने पर क्वांटम दक्षता घट जाती है।

उच्च एवं अल्प क्वांटम दक्षता के कारण : वे प्रकाश रासायनिक अभिक्रिया जो आइन्स्टीन के प्रकाश रासायनिक तुल्यता का पालन नहीं करती है उनके लिए क्वांटम दक्षता का मान एक से अधिक अथवा 1 से कम होता है।

उच्च क्वांटम दक्षता के कारण (Ф > 1)

जब एक फोटोन एक से अधिक अणुओं को अपघटित करता है तो इस स्थिति में क्वांटम दक्षता का मान एक से अधिक होता है , जिसके निम्न कारण होते है –

1. एक अणु एक फोटोन या क्वांटम का अवशोषण कर प्राथमिक प्रक्रम में एक अणु को अपघटित करता है एवं उत्तेजित अणु द्वितीय प्रक्रम में एक अणु को और अपघटित कर देता है।

इस प्रकार एक फोटोन दो अणुओं का अपघटन करता है। अत: Ф = 2

2. श्रृंखला अभिक्रिया जिनमें एक फोटोन के अवशोषण से कई अणुओं का अपघटन होता है उनके लिए भी क्वांटम दक्षता का मान एक से अधिक होता है।

3. अभिक्रिया में मध्यवर्ती उत्पाद ऐसा हो जो उत्प्रेरक का कार्य करे तो इस स्थिति में भी एक क्वांटम के अवशोषण से कई अणु रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेते है।

4. प्राथमिक चरण में क्वांटम के अवशोषण से सक्रीय हुआ अणु निष्क्रिय अणु से टकराकर उसे भी सक्रीय कर देता है इस स्थिति में भी क्वांटम दक्षता का मान 1 से अधिक हो जाता है।

निम्न या अल्प क्वांटम दक्षता के कारण (Ф < 1)

Ф का मान एक से कम (Ф < 1) होने के निम्न कारण होते है –

1. प्राथमिक प्रक्रम में फोटोन के अवशोषण से प्राप्त सक्रिय अणु रासायनिक अभिक्रिया द्वारा उत्पाद में परिवर्तन होने से पहले ही किन्ही प्रक्रमों द्वारा वि सक्रियत हो जाता है।

2. सक्रीय अणु जब निष्क्रिय अणु से टकराता है तो वह अपनी ऊर्जा खो देता है।

3. सक्रियत अणुओं में कुछ अणुओं को इतनी प्रर्याप्त ऊर्जा नहीं मिल पाती कि we उत्पाद में रूपांतरित हो सके।

4. प्राथमिक प्रकाश रासायनिक अभिक्रिया पुन: विपरीत दिशा में होने लगे।

5. जब वियोजित खण्ड पुन: संयोजन द्वारा जुड़कर क्रियाकारको में परिवर्तित हो जाए।