第九章分子结构的实验研究.PDF

第九章 分子结构的实验研究 9.1 分子光谱概述 9.2 双原子分子的转动光谱 9.3 双原子分子的振动光谱 9.4 拉曼光谱 9.5 分子的电子光谱 9.6 光电子能谱 1 9.1 分子光谱概述 一. 分子的运动形式和能量 一. 分子的运动形式和能量 分子整体运动 ：转动 ，平动(能量近似连续，不产生光谱) 分子内部运动：原子振动，电子运动(跃迁), 各基团间内旋转(弱) ，核内运动(稳定) 分子的能量视为：E = E + E + E , 忽略其相互影响 r v e E 电子能级 ΔE =1~20 eV e 振动能级 ΔEv=0.05~1 eV 转动能级 ΔEr=10-4~10-2 eV 2 二. 分子光谱分类 二. 分子光谱分类 能量/eV 波长/cm 频率/Hz 辐射 光谱 跃迁类型 6 -11 21 10 10 10 射线 穆斯堡尔谱 核 ￣￣￣ 4 -9 19 10 10 10 x射线 X射线谱 内层电子 2 -7 17 10 10 10 紫外线 真空紫外谱 外层电子 0 -5 15 可见光 紫外可见谱 外层电子 10 10 10 红外线 红外拉曼谱 分子振动 -2 -3 13 10 10 10 微波/远红外 分子转动 -4 -1 11 微波 /顺磁共振 电子自旋翻转 10 10 10 ─── -6 1 9 10 10 10 射频 核磁共振谱 核自旋翻转 -8 3 7 10 10 10 3 9.2 双原子分子的转动光谱 一. 刚性转子模型 一. 刚性转子模型 1. 模型假设：原子核无体积；核间平衡距离不变 2. 转动能 2 2