historie
brugen af fotokemi af mennesker begyndte i slutningen af bronsalderen i 1500 fvt, da kanaanitiske folk bosatte Middelhavets østlige kystlinje. De forberedte et lilla hurtigt farvestof (nu kaldet 6,6′-dibromoindigotin) fra en lokal bløddyr ved hjælp af en fotokemisk reaktion, og dets anvendelse blev senere nævnt i Jernalderdokumenter, der beskrev tidligere tider, såsom Eposerne fra Homer og Pentateuch. Faktisk kan ordet Kanaan betyde ” Rødlig lilla.”Dette farvestof, kendt som Tyrian purple, blev senere brugt til at farve kapperne på de romerske kejsere.
i den enkleste fotokemiske proces kan ophidsede tilstande udsende lys i form af fluorescens eller phosphorescens. I 1565, mens han undersøgte et japansk træ, der lindrede Den ulidelige smerte ved urinsten, lavede den spanske læge Nicol Kriss Monardes et vandigt (vandbaseret) ekstrakt af træet, der glødede blåt, når det blev udsat for sollys. I 1853 engelsk fysiker George Stokes bemærkede, at en kininopløsning udsat for en lynnedslag afgav en kort blå glød, som han kaldte fluorescens. Stokes indså, at lynet afgav energi i form af UV-lys. Kininmolekylerne absorberede denne energi og genudsendte den derefter som mindre energisk blå stråling. (Tonic vand lyser også blåt på grund af kinin, som tilsættes for at give en bitter smag.)
i det 16.århundrede erkendte den florentinske billedhugger Benvenuto Cellini, at en diamant udsat for sollys og derefter placeret i skyggen afgav en blå glød, der varede i mange sekunder. Denne proces kaldes phosphorescens og skelnes fra fluorescens ved den tid, den vedvarer. Syntetiske uorganiske phosphorer blev fremstillet i 1603 af skomager-alkymist Vincenso Cascariolo af Bologna ved at reducere det naturlige mineral bariumsulfat med trækul for at syntetisere bariumsulfid. Udsættelse for sollys fik fosforet til at udsende en langlivet gul glød, og det blev tilstrækkeligt betragtet, at mange rejste til Bologna for at samle mineralet (kaldet Bologna-sten) og fremstille deres egen fosfor. Efterfølgende arbejde af den italienske astronom Niccol Kurt Cucchi i 1652 viste, at phosphorescensen udsendes ved længere bølgelængder end nødvendigt for at begejstre fosforen; for eksempel følger blå phosphorescens UV-ophidselse i diamanter. Desuden viste den italienske fysiker Francesco Janotti i 1728, at fosforescens holder den samme farve, selv når eksitationsstrålingens farve ændres til stigende energi. Disse samme egenskaber gælder også for fluorescens.den moderne æra af organisk fotokemi begyndte i 1866, da den russiske kemiker Carl Julius von Fritsche opdagede, at en koncentreret anthracenopløsning udsat for UV-stråling ville falde fra opløsningen som bundfald. Denne udfældning sker, fordi antracenmolekylerne går sammen i par eller dimerer, som ikke længere er opløselige.
i det 19.og tidlige 20. århundrede udviklede forskere en grundlæggende forståelse af grundlaget for fluorescens og phosphorescens. Grundlaget var erkendelsen af, at materialerne (farvestoffer og fosfor) skal have evnen til at absorbere optisk stråling (Grotthus-Draper-loven). Den tyske kemiker Robert Bunsen og den engelske kemiker Henry Roscoe demonstrerede i 1859, at mængden af fluorescens eller phosphorescens blev bestemt af den samlede mængde absorberet optisk stråling og ikke energiindholdet (dvs.bølgelængden, farven eller frekvensen) af strålingen. I 1908 indså den tyske fysiker Johannes Stark, at absorption af stråling var en konsekvens af en kvanteovergang, og dette blev yderligere udvidet af den tyske fysiker Albert Einstein i 1912 til også at omfatte bevarelse af energi—den indre energi, der blev introduceret til molekylet ved absorption, skal være lig med summen af energierne i hver enkelt proces med energidissipation. Implicit i den foregående sætning er den fotokemiske ækvivalenslov, også kaldet Stark-Einstein-loven, der siger, at et enkelt molekyle kan absorbere nøjagtigt en foton af lys. Mængden af energi absorberet af et stof er produktet af antallet af absorberede fotoner og energien fra hver foton, men det er strålingsintensiteten og antallet af absorberede fotoner pr.
den moderne kvantemekaniske beskrivelse af absorptionen af optisk stråling involverer fremme af en elektron fra en lavenergi-orbital til en mere energisk orbital. Dette er synonymt med at sige, at molekylet (eller atomet) fremmes fra dets jordtilstand (eller laveste energitilstand) til en ophidset tilstand (eller højere energitilstand). Dette ophidsede tilstandsmolekyle har ofte drastisk forskellige egenskaber fra jordtilstandsmolekylet. Derudover er et molekyles ophidsede tilstand kortvarig, fordi en række begivenheder enten vil returnere den til sin oprindelige jordtilstand eller danne en ny kemisk art, der til sidst vil nå sin egen jordtilstand.