Истоки фотохимии восходят к древним наблюдениям явлений, связанных с действием света на вещества. Уже в XVII–XVIII веках учёные отмечали изменения окраски химических соединений под воздействием солнечного света. Эти наблюдения первоначально связывались с химическими реакциями обычного типа, однако со временем стало очевидно, что свет выступает не просто катализатором, а активным участником химических превращений.
Одним из первых систематических исследований в этой области стало изучение фотохимического разложения серебра. В работах XVIII века фиксировались потемнение и изменение свойств солей серебра при воздействии солнечного света, что положило начало развитию фотохимии как самостоятельного направления.
В XIX веке фотохимия получила мощный толчок благодаря исследованиям Й. В. Герца, Ю. Солнца и И. В. Льюиса. Ключевым моментом стало установление закона действия света, описывающего прямую зависимость скорости фотохимической реакции от интенсивности света. В этот период начали формулироваться первые количественные зависимости и понятия, такие как квант фотона и квантовый выход реакции, что позволило связать наблюдаемые явления с физической природой света.
Важнейшим этапом стало изучение фотосинтеза. Эксперименты А. Ангстрема и Ю. Сена доказали, что свет участвует в разложении воды и образовании кислорода, что открыло путь к биохимическим исследованиям фотохимии.
С развитием спектроскопии и квантовой механики фотохимия обрела новые инструменты анализа. В начале XX века работы А. Эйнштейна по квантовой теории света и фотоионным эффектам позволили объяснить механизмы передачи энергии от фотона к молекуле. Было введено понятие фотохимического состояния молекулы, что позволило описывать реакционные пути с точки зрения переходов между электронными уровнями.
Появление лазеров в 1960-х годах открыло возможности для изучения сверхбыстрых фотохимических процессов, позволив фиксировать реакции в диапазоне пикосекунд и фемтосекунд. Это привело к развитию фемтосекундной химии и позволило исследовать процессы переноса энергии и электронов в реальном времени.
В XXI веке фотохимия активно интегрируется с другими областями науки, включая нанохимию, материаловедение и биотехнологию. Разрабатываются фотокатализаторы для экологически чистого синтеза органических соединений и методов фотодезинфекции. Большое внимание уделяется фотохимическим процессам в атмосфере, изучению фотодеградации загрязняющих веществ и светопоглощению в биологических системах.
Ключевыми направлениями современного этапа являются:
Историческое развитие фотохимии отражает постепенный переход от простых наблюдений к точной количественной науке, связывающей физику света с химической реактивностью. Каждый этап истории способствовал формированию концепций, используемых в современных исследованиях фотохимических процессов.