***分子吸收能量同样具有量子化的特征，即分子只能 吸收等于两个能量之差的光子能量，产生三种能级跃迁。 由于三种能级跃迁所需能量不同，所以需要不同波长的 电磁辐射使他们跃迁，及在不同的光学区域产生吸收谱 带，便产生了相应的三种光谱一电子光谱，振动光谱和 转动光谱。
ΔE电子＞＞ΔE ＞＞ΔE
式中E电子、E振动、E转动分别表示电子运动状态的能量、 分子中原子间的相对振动及分子绕其质量中心转动的 能量。
根据量子理论，分子吸收的能量应与能级差相对应， 也即被吸收的光子的频率应与分子跃迁的能级差相适应：
ΔE=E2－E1=hυ或υ=(E2-E1)/h=ΔE/h
1240 (nm)
E
****分子对紫外-可见光的吸收所产生的光谱是具有较宽 波长范围的吸收带。在分子中每个电子在能级之间产生
跃迁的同时伴随有许多振动和转动能吸的跃迁。所以， 分子对紫外-可见光的吸所产生的光谱是具有较宽波长范 围的吸收带，它是由许多波长非常接近的线状光谱聚集 而成，称其为带状光谱。如图所示。
分光光度计
一、光学分析法 二、分光计的应用 三、分光光度计 四、UV Probe软件包
光学分析法
光学分析法是一类极其重要和最常用的仪 器分析方法。它是基于电磁辐射与物质相互 作用后产生的物理现象(辐射，吸收或散射) 而建立起来的分析方法。它既可以进行定性， 也可以进行定量和结构分析，其应用范围非 常广泛。
分光光度法是建立在分子对于光吸收基础上的一 种分析方法，它属于分子光谱的范畴。可用于无 机物和有机物的定量分析，也可以进行有机物的 定性及结构分析。
应用领域：物理学、化学、生物学、医学、材 料学、环境科学、化工、医药、环境检测、冶 金。
物质颜色和吸收光颜色的关系
物质颜色
吸
颜
色
收 波
光 长(nm)
黄绿 黄 橙 红
浓度
Abs
分子吸收光谱
* 分子也具有特征的分子能级。分子内部的运动可 分为: 价电子运动，分子中原子在平衡位置的振动和分 子绕其中心的转动。因此分子具有电子能级、振动能 级和转动能级。
**当分子受到外界的光能照射之后，引起分子能 级与原子能级跃迁不同。当分子受到外界的光能照射 之后，引起了分子中价电子的能级跃迁, 同时，也引 起分子中原子的振动能级和转动能级的跃迁即从基态 能级能级跃迁到激发态能级。
紫外吸收光谱及可见吸收光谱，一般包含若干谱带系， 不同谱带系相当于不同的电子能级跃迁，一个谱带系（即 同一电子能级跃迁）含有若干谱带，不同谱带相当于不同 的振动能级跃迁，同一谱带内又包含若干光谱线，每一条 相当于转动能级的跃迁。它们的间隔约为0.25nm。一般的 分光光度计，由于分辨率的限制观察到的为合并成较宽的 带，所以分子光谱是一种带状光谱。
紫红 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 绿 红
400 ~ 450 450 ~ 480 480 ~ 490 490 ~ 500 500 ~ 560 560 ~ 580 580 ~ 600 600 ~ 650 650 ~ 750
吸收光谱
UV/VIS/NIR 光照射到物质上
透射光 I1
检测器
光谱与电子的跃迁
产生原因：吸收光谱产生是由于分子中价电子能级 的跃迁和分子与离子中的振动及转动能级的跃迁引 起的。
电子能级差ΔE最大，一般为1～20eV，电子光谱在 紫外-可见区；吸收光波长范围200 400 nm（近紫 外区） ，可用于结构鉴定和定量分析。吸收光波长 范围400750 nm (可见区)，主要用于有色物质的定 量分析 振动能级差ΔE次之，一般为0.05～1eV；纯振动光 谱在红外区；吸收光波长范围2.51000 m ,主要用 于有机化合物结构鉴定。 转动能级差最小，一般为0.05～10-4eV，纯转动光 谱在远红外区。
吸收
A=
log
1 =
eC l
T
此处
T
e
l C
: 透射率
: 摩尔消光系数 : 光程长 : 浓度
成立条件：①单色光 ②稀溶液
A = log —1 = - log T = e C l = abc
T 吸光度、透过率与浓度的关系
（波长、吸收池光程一定）
1
0.8
0.6
0.4
0.2
%T
0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
光谱法是基于光和物质相互作用时，测量由物质内部 发生量子化的能级间的跃迁所产生的发射，吸收或散射光 谱的波长和强度进行分析的方法。
2. 光谱法分类
原子光谱
{ 光谱法 分子光谱
原子光谱是原子外层或内层电子产生能级跃迁而形 成的，其光谱为线状光谱。属于原子光谱分析的方法有 原子发射光谱法(AES)、原子吸收光谱法(AAS)、原子荧 光光谱法(AFS) 及X射线荧光光谱法(XFS, X-Ray Fluorescence Spectrometry )等。
入射光 I0
自光源
光程长 透射率 T =
I0
I1
紫外/可见分光光度计的简单原理：
➢朗伯定律（1760年）：物质对光的吸收
与物质厚度成正比:A=f(b)
➢比耳定律（1852年）：物质对光的吸收
与物质浓度成正比:A=f(c)
LAMBERT-BEER定律
当一束平行的单色光通过某一均匀溶液时，溶液的吸 光度与溶液的浓度和光程的长度的乘积成正比。
1. 光学分析法分类
{ 非光谱法
光学分析法 光谱法
非光谱法是基于光与物质相互作用时，通过测量电 磁辐射的 诸如折射、干涉、散射、衍射及偏振等基本 性质发生变化的分析方法。 非光谱法中，电磁辐射只 改变了传播方向及速度等，而物质的内能不发生变化。 属于这类分析方法有的折射法、浊度法、旋光法、散射 等方法。
分子光谱则是分子中电子能级、振动和转动能级的 变化形成的，其光谱为带状光谱，也即连续光谱。属于 该类分析方法的有紫外-可见分光光度法(UV-vis)，红外 吸 收 光 谱 法 (IR) ， 分 子 荧 光 光 谱 法 (MFS) 及 化 学 发 光 法 (CLS)和分子磷光光谱法(MPS)等。
3. 分光光度法
0.6 0.1 0
200 250 300 350 400 450 500 /nm
K2CrO4吸收曲线
230 240 250 260 270 nm
苯蒸气的吸收光谱
可见分子的能量由多方面因素决定的，其总能量由下式 表示：
E总= E电子+E振动+E转动 在分子中，每一个电子能级都有多个可能的振动能级存 在；而每一个振动能级又有许多可能的转动能级存在。 所以，一个分子所具有的能级数目远远多于原子能级数 目。因此，分子吸收光谱比原子光谱复杂得多。