(云大)波谱分析—紫外.pdf

第二章 紫外光谱 第二章 紫外光谱 Ultraviolet Spectroscopy Ultraviolet Spectroscopy UV UV 2.1 紫外光谱基本原理 2.2 紫外光谱仪 2.3 各类化合物的紫外吸收光谱 2.4 紫外光谱的应用 2.1 紫外光谱基本原理 2.1.1 电磁波谱 2.1.2 光谱的形成（示意图） 2.1.3 郎伯-比耳定理 2.1.4 常见的光谱术语 2.1.5 电子跃迁的类型 2.1.6 影响紫外吸收的因素 2.1.1 电磁波谱 光是由可见光和不可见光组成的。从经典理论来看，光是 一种电磁波，光波之所以被称为电磁波，是因为光波可以用一 个振荡电场和磁场来描述。 电磁辐射是高速通过空间传播的光子流，具有波动性和微 粒性。Planck量子理论认为，辐射能的发射或吸收是不连续 的，而是量子化的。光子的能量（E ）与及频率（ν）及波长 （λ）之间的关系为： c E h h ν λ 式中： h为普朗克常数（6.626 ×10-34J·s ）， c 为光速（2.998 ×1010cm·s ）。 光子的波长越短，其能量越大。 电磁辐射就其能量高低可分为： γ射线区、X射线区、远紫外、紫外、可见光区、近红外、 红外、远红外光区、微波区和射频区。 波谱学涉及电磁辐射与物质量子化的能态间的相互作用。其 理论基础是量子化的能量从辐射场向物质转移（或由物质向辐射 场转移）。物质分子是由原子核和电子组成的。辐射场与分子间 相互作用，引起分子吸收辐射能，导致分子振动能级或电子能级 的改变。辐射磁场与分子体系间的相互作用，引起分子吸收辐射 能，导致分子中电子自旋能级、核自旋能级的改变。 现代分子光谱或波谱大致包括了： 由x射线区到射频区的电子能谱、 紫外-可见光谱、红外光谱、微波谱、 核磁共振谱等吸收光谱。 2.1.2 紫外光谱的形成（示意图） 分子吸收能量激发价电子或外层电子的跃 迁而产生的电子光谱。 远紫外（10-200nm ）→近紫外（200-400nm ） →可见光区（400-800nm ） * σ * π E * * * * σ σ → σ π → n →σ n →π * * π σ→ π π → n