Миграция энергии

перенос энергии, самопроизвольный переход энергии с одной частицы — донора (атома или молекулы) на другую — акцептор. М. Э. Не связана ни с испусканием фотона донором и его поглощением акцептором, ни с обменом электронами или атомами между взаимодействующими частицами. М. Э. — результат электромагнитного взаимодействия частиц (индуктивно-резонансный механизм) либо частичного перекрывания их электронных оболочек (обменно-резонансный механизм). Мигрировать могут разные формы энергии, однако чаще всего М. Э. Наблюдается после перехода молекулы (атома) в электронно-возбуждённое состояние при поглощении ею кванта света. За время, пока не произошёл обратный процесс излучения света и молекула находится в возбуждённом состоянии, она может передать полученную ею энергию др.

Молекуле, находящейся достаточно близко, т. Е. На расстоянии, меньшем длины волны соответствующего излучения (< 80 Å). В конденсированной среде (растворах или кристаллах) такая передача происходит многократно, и энергия может сместиться от места поглощения кванта света на сравнительно большие расстояния (несколько мкм). М. Э. Происходит в газах, жидкостях и твёрдых телах. С. И. Вавилов показал, что М. Э. Объясняет такие явления, как концентрационная деполяризация и концентрационное тушение люминесценции красителей в растворах. М. Э. Играет большую роль в биологических системах, участвуя во многих процессах жизнедеятельности. Особенно важное значение М. Э. Электронного возбуждения имеет в фотобиологии (См. Фотобиология). Так, в процессе Фотосинтеза квант света переводит молекулу хлорофилла или др.

Пигмента в электронно-возбуждённое состояние. Затем энергия мигрирует от одной молекулы пигмента к другой до тех пор, пока не окажется на особой молекуле, служащей реакционным центром, преобразующим энергию электронного возбуждения в химическую энергию (т. Е. Энергию, заключённую в химических связях). Помимо межмолекулярной М. Э., возможен и внутримолекулярный перенос энергии. Так, М. Э. Между отдельными азотистыми основаниями происходит, по-видимому, в молекуле ДНК (или РНК) после поглощения ею кванта ультрафиолетового излучения, что, возможно, играет роль в повреждающем действии коротковолновой радиации на клетки и вирусы. Второй пример внутримолекулярной М. Э. — перенос энергии кванта света в молекуле Никотинамидадениндинуклеотида (НАД) от адениновой группировки к никотинамидной.

Лит. Вавилов С. И., Микроструктура света, Собр. Соч., т. 2, М., 1952. Рид С., Возбуждённые электронные состояния в химии и биологии, пер. С англ., М., 1960. Теренин А. Н., Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений, Л., 1967. Смит К., Хэнеуолт Ф., Молекулярная фотобиология, пер. С англ., М., 1972. М. Д. Франк-Каменецкий.