La fotochimica è una branca nel campo della chimica che si concentra sullo studio delle reazioni chimiche che coinvolgono la luce, sia perché la luce funge da catalizzatore per le reazioni, sia perché le reazioni producono luce. Ad un livello più dettagliato, si potrebbe dire che coinvolga lo studio delle interazioni tra fotoni e molecole. Questo campo è altamente interdisciplinare, con persone in discipline come la biologia e la fisica interessate a vari aspetti della fotochimica.
Le reazioni fotochimiche possono avvenire in vari modi. Quando le molecole assorbono un fotone, si eccitano, il che può innescare una risposta come l’isomerizzazione, in cui gli atomi in una molecola si riorganizzano, o una semplice emissione di luce, o la rottura o la forgiatura di legami chimici. Alcune reazioni chimiche possono anche provocare l’emissione di fotoni, un altro argomento di interesse per la fotochimica e tra gli scienziati pazzi, se i bicchieri luminosi nei film popolari sono indicativi.
Oltre a studiare la luce nello spettro visibile, i fotochimici esaminano anche l’infrarosso, l’ultravioletto e altre aree dello spettro. Le emissioni provenienti da diverse aree dello spettro possono essere coinvolte in tipi di reazioni molto diversi, rendendo la spettroscopia una parte importante della fotochimica. La ricerca si svolge in genere in un ambiente di laboratorio, in cui le persone hanno accesso a apparecchiature molto sensibili che possono essere utilizzate per effettuare osservazioni e condurre esperimenti.
Un esempio comune di fotochimica è la fotosintesi, la tecnica utilizzata dalle piante per generare energia dalla luce, utilizzando il sole come catalizzatore per le reazioni chimiche che avvengono all’interno della pianta. La bioluminescenza, un altro fenomeno naturale, è un altro eccellente esempio di fotochimica all’opera; gli animali usano la bioluminescenza per qualsiasi cosa, dalla segnalazione di altri organismi, come sembrano fare le lucciole, all’attrazione delle prede, come si vede con la rana pescatrice nell’oceano. La fotografia si basa anche sui principi della fotochimica, dall’uso di composti fotosensibili su pellicola che reagiscono quando esposti alla luce all’impiego di stop e fissatore nella sala di sviluppo per porre fine alle reazioni fotosensibili che si verificano nei rivestimenti utilizzati su carta fotografica .
Numerosi college e università offrono corsi di formazione in fotochimica agli studenti dei loro dipartimenti di chimica e alcuni hanno interi dipartimenti dedicati allo studio della fotochimica. Le persone interessate a questo campo possono lavorare in una vasta gamma di ambienti, a seconda dei loro interessi e del loro livello di istruzione. Il lavoro come fotochimico è certamente raramente noioso, grazie alla miriade di argomenti che possono essere esplorati.