Lerendement quantique (Φ) d'un processus induit par lerayonnement est égal au nombre de fois qu'unévènement donné arrive divisé par le nombre de photons absorbé par le système. L'évènement en question est souvent uneréaction chimique.
Dans une réaction dephotolyse ou photodécomposition après l'absorption d'unphoton, le rendement quantique est défini par :
Le rendement quantique est aussi employé dans la modélisation de laphotosynthèse[1] :
Aux réactions où chaque photon effectue la photolyse d'une seule molécule du réactif, le rendement quantique sera au maximum 1 et normalement inférieur à 1 à cause de pertes, tout comme lerendement chimique d'une réaction non photochimique. Par contre un rendement chimique supérieur à 1 est possible dans uneréaction chimique en chaîne amorcée par une étape photochimique, de sorte que l'absorption d'un seul photon puisse déclencher une longue série d'étapes de propagation de la chaîne qui consommne nombreuses molécules du réactif. 106 molécules dechlorure d'hydrogène peuvent ainsi être formées par quantum delumière bleue absorbé lors de la réaction dudihydrogène avec ledichlore[2].
Le rendement quantique peut aussi être défini pour d'autres évènements tels que lafluorescence[3]:
Ici le rendement quantique représente l'efficacité d'émission d'unfluorophore donné.
Enspectroscopie, le rendement quantique d'unétat quantique donné correspond à la probabilité que cet état est formé à partir d'un système préparé dans un autre état initial. Par exemple, le rendement quantique de la transition d'un étatsingulet excité à unétat triplet est la fraction des molécules excitées au préalable dans l'état singulet qui traversent ensuite à l'état triplet.
