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光解（photolysis或photodissociation）指化合物的分子被光能辐射后化学键发生分解变化的化学反应。
大气中最常见的光解作用有两种，
第一种是：
O3 + hν → O2 + O1D λ < 320 nm
臭氧被光分解成了氧分子和一个处于激发态的氧原子 O1D。这一氧原子会和空气中的水分子作用而生成氢氧根：
O1D + H2O → 2OH
这些氢氧根会氧化碳氢化合物，因而有如同清洁剂的效果。
第二种是：
NO2 + hν → NO + O
这是对流层中的臭氧形成的主要化学作用。
2 H2O + 2 NADP+ + 8 光子 → 2 NADPH + 2 H+ + O2
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