質問: クロロフィルの励起とは?(光合成) 光合成について調べていたのですが、光合成におけるクロロフィルのポルフィリン環の励起とは、ポリフィリン環の分子全体が励起するということなのでしょうか。また、色々調べたところ660nmで励起すると言われていますが、この660nmという数字はどのように出て来たのでしょうか。また、量子力学的には光は粒子としての性質と波長としての性質を持っているそうですが、励起を起こすときは光は光子として作用しているのでしょうか、波長として作用しているのでしょうか。 まとめますと、 1、光合成におけるクロロフィルのポルフィリン環の励起とは、ポリフィリン環の分子全体が励起するということなのか 2、660nmという数字はどのように出て来たのか 3、励起を起こすときは光は光子として作用しているのでしょうか、波長として作用しているのか 以上です。 私は大学三年でバイオインフォマティクスをやっていますが、物理には疎いもので、上記の質問の一部でも結構ですので宜しくお願いいたします。
回答: ポルフィリン環の励起とは、πーπ*遷移による励起です。簡単に言うと、ポルフィリン環は二重結合が交互に並んでいるπ共役系であり、このπ電子の励起がポルフィリン環の励起に対応します。また660nmとは励起前と励起後のエネルギー差で、660nmのエネルギーを持つ光(ちなみに赤色)を吸収することから660nmという値が出てきました。また赤色の光を吸収するので、クロロフィルは緑色に見えます。3についてですが、光がhνのエネルギーを持つ粒子(フォトン)であると考えれば、うまく説明できるきがします。