绿光的波长、能量在可见光中居中,为什么植物不利用绿光进行光合作用?
的有关信息介绍如下:
先说一下这个现象的本质,不谈因果。
1)可见光只是电磁波谱中很窄的一段,这个分类对人类有意义,这是因为这个频段的电磁波可以被肉眼感知到。推广一点,这个分类对我们这个太阳系或者具有类似恒星(黄矮星)的太阳系具有比较大的意义。这类天体的辐射频段集中在 350 nm 到 700 nm 的波长范围,相应于紫外到红外。因此可见光占了太阳辐射能量的很大一部分。
http://en.wikipedia.org/wiki/Sun
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Solar_Spectrum.png
2)大部分绿色植物进行光合作用所需的光能由叶绿素类的有机分子吸收得来。叶绿素分子对紫光和红光的吸收效率最高,这是由其结构导致--分子内正好存在跟紫光和红光共振的电子激发。既然红光和紫光被吸收掉了,绿色就凸显出来了。
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Chlorofilab.png
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Spectra_Chlorophyll_ab_oenin_(1).PNG
3)物质对某种光的吸收对应于其本身的某种激发或运动形式。比如说红外吸收对应于分子的振动-转动,可见-紫外吸收对应于电子激发,更短的吸收,比如X射线会导致内层电子激发或者电离。一般来说,红外吸收不会有效的导致化学变化,分子吸收完后哆嗦几下能量就耗散掉了,此外,红外或波长更长的波每个光子携带的能量不高,从而导致吸收一个光子能储存的太阳能不多;而紫外或更高能量的吸收会对分子本身结构造成破坏,甚至是不可修复的。因此看上去可见光吸收对于大多数碳基有机分子来说是最靠谱的。
4)为什么不吸收绿光?目前还不是很清楚。。。我们不知道为什么多数植物进化成绿色。。现在有一些假说,但还没有一个公认的解释
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll#Why_green_and_not_black.3F



