电子-振动-转动光谱 (d) Na蒸汽。
-胡罗卜素 咖啡因
阿斯匹林 丙酮
分子吸收光谱上 可以看到哪些特 征呢？
几种有机化合 物的分子吸收光 谱图。
据吸收曲线的特性 (峰强度、位置及数 目等)研究分子结构。
①吸收峰：吸收曲线上的峰称为吸收峰，所对 应的波长称为最大吸收波长（λmax）。
②吸收谷：吸收曲线上 的谷称为吸收谷，所对应 的波长称为最小吸收波长
三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。
分子的能量变化E为各种形式能量变化的总和：
ΔΕ ΔeΕ ΔvΕ ΔrΕ
ΔEe >ΔEv >ΔEr 其中Ee最大：1-20 eV; （紫外-可见）
Ev次之：0.05-1 eV; （红外） Er最小：0.05 eV。（远红外） 可见，电子能级间隔比振动能级和转动能级间隔 大1~2个数量级，在发生电子能级跃迁时，伴有振 -转能级的跃迁，形成所谓的带状光谱。
UV-Vis
是基于被测物质的分子对光（200~800nm）具有选择吸 收的特性而建立的分析方法。
入 射 光I0
透 射 光It
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
➢ UV-Vis方法是分子光谱方法，它利用分子对外 来辐射的吸收特性。 ➢ UV-Vis涉及分子外层电子的能级跃迁；光谱区 在160~780nm. ➢ UV-Vis主要用于物质的定量分析，但紫外光谱 (UV)为四大波谱之一，是鉴定许多化合物，尤其 是有机化合物的重要定性工具之一。
光的互补
若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光 为互补色光，这种现象称为光的互补。
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝
橙
蓝 紫 紫红
红
物质对光的吸收
物质的颜色与光的关系 光谱示意
完全吸收
复合光 表观现象示意
完全透过 吸收黄色光
3-1 基本原理
一、分子吸收光谱的产生 M h I 0 M * I t h
3. 吸收光谱
S3
h
S2
S1
E3
A
E2
E1
S0
E0
纯 电子能态 间跃迁
S2
h
A
S1
锐线光谱
S0 分子内电子跃迁
带状光谱
不同物质结构不同 或者说其分子能级的 能量(各种能级能量总 和)或能量间隔各异， 因此不同物质将选择 性地吸收不同波长或 能量的外来辐射，这 是 UV-Vis 定 性 分 析 的 基础。
物质对光的选择吸收
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不 同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。
例： A 物质
E1E02.5ev 1 eV = 1.610-19 J.
A
hc E
62.6.52(e1v)031.46311010190
4.774105(cm) 477.4nm
B 物质 E1E02.0ev
1. 过程：运动的分子外层电子--------吸收外来辐射 ------产生电子能级跃迁-----分子吸收光谱。
2. 能级组成： EE 内 E 平 E 振 E 转 E 电子 物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动； （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； （3）分子本身绕其重心的转动。
可见光
/nm 颜色
400-450
紫
450-480
蓝
480-490 绿蓝
490-500 蓝绿
500-560
绿
560-580 黄绿
580-610
黄
610-650
橙
650-760
红
互补光 黄绿 黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
单色光、复合光、光的互补
单色光 单一波长的光
复合光 由不同波长的光组合而成的光
（λmin）。
③肩峰：吸收峰上的曲 折处称为肩峰(shoulder peak)，通常用λsh表示。
1
4 2
3
1 2
λmin
λmax λsh
λmin
λmax
λ
1. 吸收峰 2. 谷 3. 肩峰
4.末端吸收
④末端吸收：在吸收曲线的200nm波长附近
吸收曲线的讨论：A
B A
max(A) max(B)
①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。
最低激发态和基态的电子组态
* CO
nO
CO
n * *
同理，得：
B
hc E
620.6nm
A
吸收光谱的获得
0 (a)
0 (b)
0 (c)
0
220 240
(d) 260 280 nm
测量某物质对不同波长单色光的 吸收程度，以波长（）为横坐 标，吸光度（A）为纵坐标，绘 制吸光度随波长的变化可得一曲 线，此曲线即为吸收光谱。
一些典型的紫外光谱
(a) 联苯（己烷溶剂）； (b) 苯（己烷溶剂）； (c) 苯蒸汽；
②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似 λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和 λmax则不同。
③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质 定性分析的依据之一。
讨论：
A
增
大
C
④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光 度 A 有差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特 性可作作为物质定量分析的依据。
(C2 H O ) K (C)2 O (n O )2 电子基态
H
C=O ：
σ*
π* H
A原子轨 道
π B原子轨
道
A原子轨
道
σ B原子轨
道
电子跃迁与电子激发态
(C2 H O ) K (C)2 O (n O )2 甲醛的电子基态
H
..
* CO
C H
O..
nO
CO
′
2n2
* CO
nO
CO
n, * , * 2 n 2
⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测 定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长 的重要依据。
二、分子吸收光谱跃迁类型
有机分子能级跃迁 跃迁类型
有机分子包括:
成键轨道 、 ； 反键轨道 *、*
非键轨道 n
••••C••Ooooo•= =o=n分子基态的电子组态
1、用原子轨道线性组合 法产生出各个分子轨道；
2、把电子加到每个分子轨 道中去，在每个分子轨道中 最多加进两个电子（Pauli 原理），由此产生分子的电 子组态 ；
3、把电子对加到最低能量轨道中去（建造原理）， 从而产生最低能量的电子组态（基态电子组态）
例：甲醛的分子轨道
(C2H O )(1 S O )2(1 S C )2(2 S O )2(C)2 H (C )2 H (C O )2(C)2 O (n O )2(* C)0 O