történelem
a fotokémia emberek általi használata a késő bronzkorban kezdődött, KR.e. 1500-ig, amikor a kánaáni népek letelepedtek a Földközi-tenger keleti partvidékén. Egy helyi puhatestűből egy lila gyorsfestéket (ma 6,6′-dibrómindigotin) készítettek fotokémiai reakció segítségével, és használatát később megemlítették a vaskori dokumentumokban, amelyek korábbi időket írtak le, mint például Homérosz eposzai és a Pentateuch. Valójában, a szó Kánaán jelentheti ” vöröses lila.”Ezt a Tiriai lila néven ismert festéket később a római császárok köpenyének színezésére használták.
a legegyszerűbb fotokémiai folyamatban a gerjesztett állapotok fényt bocsáthatnak ki fluoreszcencia vagy foszforeszcencia formájában. 1565-ben, miközben egy mexikói fát vizsgáltak, amely enyhítette a húgykövek kínzó fájdalmát, Nicol ons Monardes spanyol orvos vizes (vízbázisú) kivonatot készített a fából, amely napfény hatására kéken világított. 1853-ban George Stokes angol fizikus észrevette, hogy egy villámcsapásnak kitett kininoldat rövid kék fényt bocsát ki, amelyet fluoreszcenciának nevezett. Stokes rájött, hogy a villám UV-fény formájában bocsát ki energiát. A kininmolekulák elnyelték ezt az energiát, majd kevésbé energikus kék sugárzásként újra kibocsátották. (A tonikvíz a kinin miatt is kéken világít, amelyet keserű íz biztosítása érdekében adnak hozzá.)
a 16. században Benvenuto Cellini firenzei szobrász felismerte, hogy a napfénynek kitett, majd az árnyékba helyezett gyémánt kék fényt bocsát ki, amely sok másodpercig tartott. Ezt a folyamatot foszforeszcenciának nevezik, és a fluoreszcenciától a fennmaradásának időtartama különbözteti meg. A szintetikus szervetlen foszforokat 1603-ban készítette Vincenzo Cascariolo nak, – nek Bologna a természetes ásványi bárium-szulfát szénnel történő csökkentésével bárium-szulfid szintetizálására. A napfény hatására a foszfor hosszú életű sárga fényt bocsátott ki, és kellően figyelembe vették, hogy sokan Bolognába utaztak, hogy összegyűjtsék az ásványt (az úgynevezett Bolognai köveket), és saját foszfort készítsenek. Niccol Zucchi olasz csillagász későbbi munkája 1652-ben kimutatta, hogy a foszforeszcencia hosszabb hullámhosszon bocsátódik ki, mint amennyi a foszfor gerjesztéséhez szükséges; például a kék foszforeszcencia követi az UV gerjesztést a gyémántokban. Ezenkívül 1728-ban Francesco Zanotti olasz fizikus kimutatta, hogy a foszforeszcencia ugyanolyan színű marad, még akkor is, ha a gerjesztési sugárzás színét növekvő energiává változtatják. Ugyanezek a tulajdonságok igazak a fluoreszcenciára is.
a szerves fotokémia modern korszaka 1866-ban kezdődött, amikor Carl Julius von Fritzche orosz kémikus felfedezte, hogy az UV sugárzásnak kitett koncentrált antracén oldat csapadékként esik le az oldatból. Ez a kicsapódás azért történik, mert az antracén molekulák párokban vagy dimerekben egyesülnek, amelyek már nem oldódnak.
a 19.és a 20. század elején a tudósok kifejlesztették a fluoreszcencia és a foszforeszcencia alapjainak alapvető megértését. Ennek alapja az a felismerés volt, hogy az anyagoknak (színezékeknek és foszforoknak) képesnek kell lenniük az optikai sugárzás elnyelésére (a Grotthus-Draper törvény). Robert Bunsen német kémikus és Henry Roscoe angol kémikus 1859-ben bebizonyította, hogy a fluoreszcencia vagy a foszforeszcencia mennyiségét az elnyelt optikai sugárzás teljes mennyisége határozza meg, nem pedig a sugárzás energiatartalma (azaz hullámhossza, színe vagy frekvenciája). 1908—ban Johannes Stark német fizikus rájött, hogy a sugárzás abszorpciója egy kvantumátmenet következménye, és ezt Albert Einstein német fizikus 1912-ben tovább kiterjesztette az energia megőrzésére is-az abszorpcióval a molekulába bevezetett belső energiának meg kell egyeznie az egyes energiaeloszlási folyamatok összes energiájával. Az előző mondatban Implicit a fotokémiai ekvivalencia törvény, más néven Stark-Einstein törvény, amely kimondja, hogy egyetlen molekula pontosan egy fotont képes elnyelni fény. Az anyag által elnyelt energia mennyisége az elnyelt fotonok számának és az egyes fotonok energiájának szorzata, de a sugárzás intenzitása és a másodpercenként elnyelt fotonok száma, nem pedig az energiájuk, amelyek meghatározzák a fotokémiai folyamatok mértékét.
az optikai sugárzás abszorpciójának korabeli kvantummechanikai leírása magában foglalja az elektron előmozdítását az alacsony energiájú pályáról egy energikusabb pályára. Ez egyet jelent azzal, hogy azt mondjuk, hogy a molekula (vagy atom) alapállapotából (vagy legalacsonyabb energiájú állapotából) gerjesztett állapotba (vagy magasabb energiájú állapotba) kerül. Ennek a gerjesztett állapotú molekulának gyakran drasztikusan eltérő tulajdonságai vannak, mint az alapállapotú molekulának. Ezenkívül a molekula gerjesztett állapota rövid életű, mert egy eseménysorozat vagy visszaállítja eredeti alapállapotába, vagy új kémiai fajt képez, amely végül eléri a saját alapállapotát.