光化学是研究光与物质相互作用所引起的长久性化学效应的化学分支学科。以下是对光化学基本原理与应用范围的详细阐述：

　　一、基本原理

　　1.定义：

　　C.H.Wells认为，光化学研究的是“吸收了紫外光或可见光的分子所经历的化学行为和物理过程”。

　　N.J.Turro则认为“光化学研究的是电子激发态分子的化学行为和物理过程”。

　　由于电子激发态通常由分子吸收紫外光或可见光形成，所以上述两种定义的实质是一样的。

　　2.光化学过程：

　　物质在可见光或紫外线的照射下，分子吸收光子使电子激发，由基态提升到激发态，从而引发化学反应。

　　光化学过程可分为初级过程和次级过程。初级过程是分子吸收光子使电子激发，分子由基态提升到激发态，激发态分子的寿命一般较短。光化学主要与低激发态有关，激发态分子可能发生解离或与相邻的分子反应，也可能过渡到一个新的激发态上去，这些都属于初级过程，其后发生的任何过程均称为次级过程。

　　分子处于激发态时，由于电子激发可引起分子中价键结合方式的改变，使得激发态分子的几何构型、酸度、颜色、反应活性或反应机理可能和基态时有很大的差别，因此光化学反应比热化学反应更加丰富多彩。

　　3.重要定律：

　　光化活性原理（光化第一定律）：仅被物质吸收的光才能引起光化反应。该定律在生物的光化反应上也是成立的，如视觉中暗适应周围视觉的相对光谱亮度曲线与视紫红质的吸收波谱相一致，光合作用波谱与叶绿素之类的吸收波谱甚相对应等。

　　Einstein光化当量定律：在初级光化学反应过程中，被活化的分子数（或原子数）等于吸收光的量子数，或者说分子对光的吸收是单光子过程（电子激发态分子寿命很短，吸收第二个分子的几率很小），即光化学反应的初级过程是由分子吸收光子开始的。
 

　　二、应用范围

　　1.合成化学：光化学反应已经广泛用于合成化学，由于吸收给定波长的光子往往是分子中某个基团的性质，所以该反应提供了使分子中某特定位置发生反应的最佳手段，对于那些热化学反应缺乏选择性或反应物可能被破坏的体系，该反应更为可贵。

　　2.环境保护：大气污染过程包含着极其丰富而复杂的光化学过程，例如氟利昂等氟碳化物在高空大气中光解产物可能破坏臭氧层，产生臭氧层“空洞”。同时，该反应也在环保领域发挥着积极作用，如利用该反应原理进行废水、废物处理中的光降解等。

　　3.能源转化：在能源转化领域，该反应是一种能够转化光能为化学能的过程，为太阳能的利用提供了新的途径。通过研究光催化剂和光反应体系，可开发有效的光催化材料，用于光解水产生氢气、光催化二氧化碳还原制备燃料等新能源领域，推动可再生能源的发展。

　　4.医药制造：在医药制造领域，该反应仪在活物成分的合成、靶向药物的合成、抗体药物的合成以及复杂天然产物的合成中发挥着关键作用。该反应器通过光能激发催化剂表面的电子，促进药物分子的合成，例如合成各种抗癌药物、抗生素等。

　　5.信息技术：光化学在信息的影像记录、光刻技术和该反应表面涂层等领域也有广泛应用。例如，银盐照相、重氮盐照相、电子照相、感热照相和复印等感光技术都和光化学紧密相关。

　　光化学的基本原理揭示了光与物质相互作用的化学效应，而该反应的广泛应用则展示了其在多个领域中的重要性和价值。随着科学技术的不断发展，光化学将在更多领域发挥重要作用，为人类社会的进步和发展做出更大贡献。