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物質が光を吸収し，その光のエネルギーによって起こる化学反応をいう．物質が光を吸収すると，その振動に対応して励起状態となり，前よりも高いエネルギーを持ち，励起分子，遊離基，イオンなどを生成する．反応はこれらの生成物によって起こり，分解，合成，異性化などが行われる．排気ガス汚染された大気中に含まれる窒素酸化物と炭化水素は，太陽光の紫外線で光化学反応を起こして，オゾンや過酸化物などの有害物質を生じ，これが光化学スモッグとなる．
