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第三章 双原子分子结构与化学键理论2
3.4 分子光谱
分子结构测定方法
紫外和可见吸收光谱(UV)
(UV-Vis absorption/luminescence Spectroscopy)
红外光谱(IR) 分
(InfraRed Spectroscopy)
子
微波谱和远红外光谱(MW)
MicroWave Spectroscopy 光
拉曼光谱 谱
(Raman Spectroscopy)
荧光光谱
(Fluorescence Spectroscopy)
光电子能谱(PES)
(Photoelectron Spectroscopy)
核磁共振(NMR)
(Nuclear Magnetic Resonance Spectrospecopy)
电子自旋共振(ESR)
(Electron Spin Resonance Spectroscopy)
质谱(MS)
(Mass Spectrometry)
3.4.1 分子光谱
分子光谱是对分子所发出的光或被分子吸收的光进行分光
得到的光谱,它是分子内部运动的反映。
分子内部运动有转动、振动和电子运动。它们的能量都
是量子化的,分子的内部运动总能量为:
E =E(转)+E(振)+E(电)=E +E +E
r v e
分子的转动、振动、电子能级示意图
E
ΔE > ΔE > ΔE
e v r
电子能级 ΔE =1~20 eV
e
振动能级ΔE =0.05~1 eV
v
转动能级ΔE =10-4~0.05 eV
t
~
ΔE :10-4~0.05eV ν :0.8~400cm-1 位于微波和远红外光区
r
ΔE :0.05~1eV ~ :400~8000cm-1位于红外光区
v ν
~
ΔE 3 5 -1
e :1~20eV ν :8 ×10 ~1.6 ×l0 cm 位于紫外、可见光区
当只有转动能级发生跃迁时,对应的光谱称为转动光谱 (远红
外光谱或微波谱)。
在振动能级发生跃迁时,一般都伴随转动能级的跃迁,所以对
应的光谱称为振动转动光谱 (红外光谱)。
在电子能级发生跃迁时,一般都伴随振动转动能级的跃迁,所
对应的光谱称为电子光谱 (紫外-可见光谱)。
3.4.2 双原子分子的转动光谱
1.刚性转子模型
(1)把两个原子看作质点(体
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