(完整版)紫外可见漫反射光谱基本原理
物化实验课件-固体样品的紫外-可见漫反射光谱(uv-vis drs)测定
固体样品的紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）测定一、实验目的1.掌握紫外-可见漫反射原理；2.了解紫外-可见分光光度计的类型和结构；3.数据处理及分析。
二、实验原理1.紫外-可见漫反射光谱与紫外一可见吸收光谱相比，所测样品的局限性要小很多。
吸收光谱符合朗伯-比尔定律，溶液必须是稀溶液才能测量。
而漫反射光谱，所测样品可以是浑浊溶液、悬浊溶液、固体和固体粉末等，试样产生的漫反射符合Kublka-Munk方程式：()2-=R R K S12//∞∞式中：K——吸收系数S——散射系数R∞——表示无限厚样品的反射系数R的极限值，其数值为一个常数。
实际上，一般不测定样品的绝对反射率，而是以白色标准物质为参比（本实验采用BaSO4，其反射系数在紫外-可见区高达98%左右）比较测量得到的相对反射率R∞(样品)/R∞(参比)，将此比值对波长作图，构成一定波长范围内该物质的反射光谱。
积分球是漫反射测量中的常用附件之一，其内表面的漫反射物质反射系数高达98%，使得光在积分球内部的损失接近零。
漫反射光是指从光源发出的的光进入样品内部，经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光。
这些光在积分球内经过多次漫反射后到达检测器。
2.固体漫反射吸收光谱漫反射光谱是一种不同于一般吸收光谱的在紫外、可见和近红外区的光谱，是一种反射光谱，与物质的电子结构有关。
D:漫反射S:镜面反射固体漫反射示意图当光照射固体样品时，固体样品的外层电子产生跃迁。
νλE=h=h*C/式中：E为禁带能h=6.626⨯10-34J⋅S（普朗克常数）C=8⨯108m⋅S-1λ为截止波长，待测本实验测试仪器为岛津公司生产的UV-3600（大附件MPC-3100）分光光度计。
三、实验过程1.打开分光光度计预热20-30min;2.通过UVProbe软件设置相应参数;3.样品漫反射光谱测试；4.数据处理及分析。
四、实验报告及要求1.掌握实验原理以及相关知识；2.参数设置时的技巧；3.计算所测半导体材料的带隙，附图谱。
紫外可见漫反射求带隙宽度
紫外可见漫反射求带隙宽度1. 引言紫外可见漫反射（UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy）是一种常用的光谱分析技术，用于研究材料的光学性质。
在材料科学和化学领域，紫外可见漫反射可以用来确定材料的带隙宽度。
带隙宽度是指能带结构中价带（valence band）和导带（conduction band）之间的能级差。
它是一个重要的材料参数，对于了解材料的电子结构和光学性质具有重要意义。
本文将详细介绍紫外可见漫反射原理、带隙宽度的计算方法以及实际应用。
2. 紫外可见漫反射原理紫外可见漫反射是一种非常灵敏的光谱测量技术，通过测量样品对入射光的反射率来获取信息。
在紫外可见光谱范围内，材料的反射率与能带结构和电子能级密切相关。
当光线照射到材料表面时，一部分光被吸收，一部分光被反射。
被吸收的光能量会激发材料中的电子，使其从价带跃迁到导带。
根据库仑定律，当光通过材料时，电子会发生振荡，产生漫反射。
漫反射光的强度与材料的能带结构和电子态密度有关。
通过测量样品对入射光的漫反射光强度，可以得到材料的光谱信息。
3. 带隙宽度的计算方法带隙宽度可以通过紫外可见漫反射光谱的分析来计算。
在紫外可见光谱范围内，材料的反射率与波长有关，可以通过绘制反射率-波长曲线来分析材料的光学性质。
3.1 Kubelka-Munk理论Kubelka-Munk理论是一种常用的分析紫外可见漫反射光谱的方法。
该理论假设材料的吸收和散射是独立的。
根据Kubelka-Munk理论，漫反射光强度（R）与样品的吸收系数（α）和散射系数（S）之间存在以下关系：R = (1 - R∞)^2 / (2 * S * α)其中，R∞为样品的透射率。
3.2 Tauc方程Tauc方程是根据材料的能带结构推导出来的，用于计算带隙宽度。
根据Tauc方程，材料的吸收系数与入射光的能量之间存在以下关系：αhν = A(hν - Eg)^n其中，α为吸收系数，hν为入射光的能量，Eg为带隙宽度，A为常数，n为指数。
漫反射光谱(DRS)分析
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R 2 R
2
● 实际测定的是 R’∞, 不是绝对反射率 R ∞，即相对 一 个标准样品的相对反射率。 ● 其值依赖于波长 F(R’ ∞)—波长 ●对应于透射光谱的消光系数 ● 在一个稀释的物种的情况下正比于物种的浓度 （相似于 Lambert-Beer law)。
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● 漫反射光谱的表达
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1/R∞ 和 Log (1/R∞) ——相当于透射光谱测定中的
吸收率： log (1/R) = log (100/%R) 。 用log (1/R) 单位是因为其与样品组分
的浓度间有线性相关性。
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● R∞的确定
一般不测定样品的绝对反射率，而是以白色标准物 质为参比（假设其不吸收光，反射率为1），得到的相 对反射率。 参比物质：要求在200 nm – 3 微米波长范围反射 率为100%，常用MgO, BaSO4，MgSO4等，其反射率 R ∞定义为1（大约为0.98-0.99). MgO 机械性能不如
代替法
比较法
检测器：光电倍增管（用于紫外-可见光） 硫化铅 （用于近红外区）
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2. 样品处理
将固体样品研磨成一定的颗粒度，保证重现性， 压成片状，干燥。 参比压成白板。 粉末样品不用压片，用专用样品池测定。 样品也可用稀释剂稀释测定，稀释剂可用MgO， BaSO4,NaCl, SiO2等。
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2.比比谁的 手更白！
你能猜出每条反射曲对应 的是哪只手吗？
B
右上图：手背皮肤的紫外可见漫
反射曲线
A C
左下图：上图所测曲线的各个“样 品”
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三、催化剂研究中的应用
1. 光吸收性质的研究 TiO2光催化剂
光谱测量方法
紫外可见吸收光谱、漫反射光谱和荧光光谱及其应用
Tanabe—Sugano图
4.光谱化学系列和电子云扩胀
配合物的能级主要和配位场分裂 能Dg及d电子间的互斥参数B有关，在 分析一系列配合物的电子光谱中，发 现了跟这二个参数（Dg和B）有关的 变化规律，这就是所谓的“光谱化学 系列”和“电子云扩胀系列”，用此 可推出一些化学上有用的信息。
1）姜─泰勒效应
[Ti(H2O)6]3+的吸收光谱
1927年，H.A.John and E.Teller指出，若d壳 层电子云分布呈不对称，则配合物的构型将会 发生形变，产生长、短M-L键。这一现象称为 姜-泰勒效应。
姜-泰勒效应的本质：是体系消除基态简并态 ，电子填入较低的能级中，从而获得额外的 LFSE。
光谱化学系列中的△（或Dg）的大小不仅受到 静电效应的影响，而且还受到共价性的影响。
对同一配位体，Dg也因中心金属离子
的不同而有差别，变化规律大体有： Mn2+ ＜Co2+ = Ni2+ ＜V2+ ＜Fe3+ ＜Cr3+ ＜
V3+ ＜Co3+ ＜Mn4+ ＜Mo3+ ＜Rh3+＜Ir3+ ＜ Pt4+ ……
4） 振动偶合
配位场强度与金属──配体距离有关，振动偶合会使状态数 增多，增加了谱带的宽度。
5） 海森堡测不准关系
涉及能量和时间的测不准关系式为：
△Eτ≥1/2 h
式中 △E是寿命为τ的某个状态的能量不确定性。这个关系式 表明，具有有限寿命的状态并不具有准确的恒定的能量，其能 量有一分布或不确定性。此不确定性随寿命的减少而增加。除 基态外，所有的状态都表现出自发发射，所以激发态并无尖锐 的确定能量。而激发态的有限寿命及由此带来的能量不确定性 就使谱峰产生了一定的宽度，测不准加宽属于正常自然宽度， 许多因素对线宽的贡献大大超过了测不准关系。
紫外可见漫反射的基本原理
紫外可见漫反射的基本原理宝子！今天咱们来唠唠紫外可见漫反射这个超有趣的事儿哈。
你看啊，这紫外可见漫反射呢，就像是一场光和物质的奇妙对话。
想象一下，光就像一个好奇的小使者，到处去探索物质的小秘密。
紫外光和可见光啊，它们都有自己独特的能量，就像不同性格的小伙伴。
当光打到一个物体表面的时候，就开始了这场有趣的互动。
如果这个物体表面特别光滑，那光就会像在镜子上一样，规规矩矩地反射，这种就叫镜面反射啦。
但是呢，咱们的紫外可见漫反射可不一样哦。
大多数的物体表面都不是那么完美光滑的，就像咱们的脸，虽然看起来滑滑的，但放大了看还是有各种小起伏呢。
这个时候，光打上去就会向四面八方散射开来，这就是漫反射啦。
那这和紫外可见光又有啥关系呢？紫外光和可见光的能量不同，它们和物质里的电子相互作用的方式也不太一样。
物质里面的电子就像一个个小懒虫，平时在自己的小窝里待着。
当紫外可见光这个小使者来敲门的时候，如果光的能量刚好合适，就像带了一把合适的钥匙，就能让电子兴奋起来，从低能量的状态跳到高能量的状态，这个过程就叫电子跃迁。
对于不同的物质呢，它们的电子结构不一样，就像每个房子的门锁构造不同。
所以呢，不同的物质对紫外可见光的吸收和漫反射情况就不一样。
有的物质可能特别喜欢吸收紫外光，那在紫外光的波段下，它漫反射出来的光就比较少。
而有的物质对可见光里的某些颜色吸收得多，那这个物质看起来就会呈现出其他颜色的混合色，这就是因为不同颜色的光被吸收和漫反射的比例不一样。
比如说，咱们看到树叶是绿色的，为啥呢？就是因为树叶里的叶绿素这个小调皮，它对可见光里的蓝光和红光吸收得比较多，而对绿光吸收得少，绿光就被大量地漫反射出来，所以咱们看到树叶就是绿汪汪的啦。
再说说那些做材料研究的科学家们为啥这么在意紫外可见漫反射呢。
这就像是他们在寻找物质的身份证一样。
通过测量一个物质的紫外可见漫反射光谱，就能知道这个物质的很多秘密。
比如说，这个物质里面有没有某些特殊的化学键，它的晶体结构大概是什么样的。
紫外可见漫反射光谱
diffuse refl, 2021
主要内容：
一. 漫反射光谱原理 二. 漫反射光谱与积分球 三. 紫外-可见漫反射光谱仪器原理及操作 四. 紫外-可见漫反射趣味实验
一.漫反射光谱原理：
❖镜面反射： 反射角=入射角
•漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经过多 次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光．
二.漫反射光与积分球 ：
Diffused reflectance and integrating sphere:
Sample有吸收 反射量减少
The characteristics of typical integrating sphere coatings
PTFE（聚四氟乙烯）和一般漫反射材料
（BaSO4）的反射率比较：
三. 紫外-可见漫反射光谱仪器及操作
System Hardware
System Layout
BTC611 Spectrometer
Cuvette Flash Xenon
Fiber Connector
Thickness Sheet Sample Holder
Accessories
Transmission Test :
Take off the port plug or port reducer .
Take off reference and put the sample
1 2 K 为吸收系数，S 为散射系数，R∞ 表示无限厚样品
Set “Integration Time” to an appropriate value, that make the “Intensity” of “Reference Scan” up to around 60,000.
紫外可见漫反射光谱仪原理
紫外可见漫反射光谱仪原理
紫外可见漫反射光谱仪的原理是基于漫反射定律和紫外可见吸收光谱的测量。
漫反射光谱是一种不同于一般吸收光谱的反射光谱，与物质的电子结构有关。
当光照射到固体表面时，一部分光会发生镜面反射，另一部分光则会折射入固体内部，经过吸收、反射和散射等过程后，从固体表面各个方向反射出来，这种反射称为漫反射。
漫反射光谱仪通过收集这些反射出来的漫反射光，获得一个漫反射光谱。
漫反射光谱仪的核心部件是漫反射积分器，它能够将收集到的漫反射光进行积分，从而得到漫反射率R。
根据Kubelka-Munk方程式（漫反射定律），漫反射率R与吸收系数K和散射系数S之间存在一定关系。
通过测量漫反射率R，可以计算出吸收系数K和散射系数S，从而得到紫外可见吸收光谱。
紫外可见漫反射光谱仪的波长范围通常在200-800nm之间，可用于研究催化剂表面过渡金属离子及其配合物的结构、氧化状态、配位状态、配位对称性，以及催化剂的光吸收性能等。
此外，紫外可见漫反射光谱仪还可用于色差的测定等应用。
在使用紫外可见漫反射光谱仪时，需要将待测样品均匀沉积在玻璃片上，并与参比物质（如BaSO4）一起放入仪器中。
通过扫描波长范围，测量漫反射率R，并计算出吸收系数K和散射系数S，最终得到紫外可见吸收光谱。
总之，紫外可见漫反射光谱仪的原理基于漫反射定律和紫外可见吸收光谱的测量，通过收集漫反射光并计算吸收系数和散射系数，获得物质的紫外可见吸收光谱，从而实现对物质电子结构的研究和分析。
漫反射光谱(DRS) PPT
光谱
光谱解析
图3给出了不同温度下烧结的TiO2样品的DRS 谱图，由图可见，所有样品都有明显的吸收带边(光 吸收阈值)，光谱吸收带边位置可由吸收带边上升的 拐点来确定，而拐点则通过其导数谱来确定。
TiO2样品的吸收带边与烧结温度的关系示于图4曲 线(1)，虽然在400℃附近出现最大的吸收带边，但从 总体上看，样品的吸收带边随烧结温度的升高和晶粒 尺寸的增大，发生了光谱吸收带边的红移。
反射峰通常很弱，同时，它与吸收峰基本重合，仅 仅使吸收峰稍有减弱而不至于引起明显的位移。对固 体粉末样品的镜面反射光及漫反射光同时进行检测可 得到其漫反射光谱。
● Kubelka—Munk 方程式（漫反射定律）
F (R )K/S1 2R R 2
K 为吸收系数，S 为散射系数，
R∞ 表示无限厚样品的反射系数R 的极限值。
漫反射光谱(DRS)
一、基本原理
1、固体中金属离子的电荷跃迁。
在过渡金属离子-配位体体系中，一方是电子给予体 ，另一方为电子接受体。在光激发下，发生电荷转移， 电 子吸收某能量光子从给予体转移到接受体，在紫外区 产生吸收光谱。
当过渡金属离子本身吸收光子激发发生内部d轨道内 的跃迁（d-d)跃迁，引起配位场吸收带，需要能量较低， 表现为在可见光区或近红外区的吸收光谱。
收集这些光谱信息，即获得一个漫反射光谱， 基于此可以确定过渡金属离子的电子结构（价 态，配位对称性）。
2、漫反射光谱
当光照射到固体表面时，发生反射和散射。
● 镜面反射： 反射角=入射角 光不被吸收！
● 漫 反 射：
当光束入射至粉末状的晶面层时，一部分光在表 层各晶粒面产生镜面反射；另一部分光则折射入表层 晶粒的内部，经部分吸收后射至内部晶粒界面，再发 生反射、折射吸收。如此多次重复，最后由粉末表层 朝各个方向反射出来，这种辐射称为漫反射光。
漫反射光谱原理
漫反射光谱原理
漫反射光谱原理是指光线照射到物体表面时，光由于物体表面的粗糙度或材料的非均匀性而发生散射的现象。
在这种散射过程中，不同波长的光以不同的角度散射出去，形成一种特定的波长分布，即漫反射光谱。
漫反射光谱可以用来研究物体的颜色、材料成分、结构特征等信息。
当白光照射到物体表面时，物体会吸收部分光的能量，而反射出来的光则包含了物体表面所具有的颜色信息。
根据物体表面的不同特性，不同波长的光会以不同的强度散射出来，形成一个光强分布的谱。
漫反射光谱被广泛应用于材料科学、化学、生物医药等领域。
通过分析物体散射出的漫反射光谱，可以推断物体的颜色、成分、纹理、粗糙度等信息。
同时，漫反射光谱的研究还可以帮助人们了解光与物质的相互作用规律，为新材料的设计与制备提供理论指导。
总的来说，漫反射光谱原理是通过研究物体表面光的散射特性，得到一种特定的波长分布，用以分析物体的颜色、成分与结构等信息。
通过这种原理的应用，人们可以更深入地了解物质的性质与特征，为科学研究与实际应用提供有力支持。
漫反射光谱(DRS)
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Fig. 6 shows the UV–vis diffuse reflectance spectra of the
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一、基本原理
1、固体中金属离子的电荷跃迁。
在过渡金属离子-配位体体系中，一方是电子给予体 ，另一方为电子接受体。在光激发下，发生电荷转移，
电 子吸收某能量光子从给予体转移到接受体，在紫外区
产生吸收光谱。
当过渡金属离子本身吸收光子激发发生内部d轨道内
的跃迁（d-d)跃迁，引起配位场吸收带，需要能量较低，
different tin-containing MCM-41. For all G samples, the spectrum is mainly composed of a very intense absorption at 220 nm, in agreement with a tetrahedrally coordinated tin. For high tin loadings, a small shoulder, characteristic of
BaSO4, 现在多用BaSO4作标准。
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MgO的光谱
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BaSO4的光谱
reflects well in range 335 – 1320 nm
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二、测定方法
1. 仪器
紫外-可见-近红外漫反射光谱计
UV-Vis-NIR diffuse reflectance spectroscopy (Varian CARY 500 )
紫外可见及紫外漫反射
生色团
分子中能吸收紫外光而产生电子跃迁的原子基团，称为生色团
（亦称发色团）。在紫外光谱中，生色团并非有颜色，指的是在 近紫外光和可见光区域有特征吸收的基团。
生色团的电子结构特征是具有π电子
助色团
它们本身不产生紫外吸收,但当它们与生色团相连时，与生色 团相互作用而使生色团的吸收峰向长波方向位移并增强其吸收 强度的官能团, 这样的基团称为助色团。
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吸收带类型介绍
3. n→π* 跃迁
由n→π* 跃迁产生的吸收带称为R带（由德文Radikal而来， 基团）。只有分子中同时存在杂原子和双键π电子时才有可能发 生n→π* 跃迁，如C=O,N=N,N=O,C=S等都能发生杂原子上的n非 键电子向反键π* 轨道的跃迁。由能级示意图可以看出. n→π* 跃 迁所需能量最小，大部分在200~700nm范围内有吸收。
ε为摩尔吸收系数 （L*mol-1 *cm-1 )
l为光在溶液中经过的距离（比色池的厚度,cm）
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1-1紫外吸收光谱的基本知识
紫外光谱图的组成
•横坐标表示吸收光的波长， 用nm（纳米）为单位。
•纵坐标表示吸收光的吸收强 度，可以用A（吸光度）、 ε （摩尔吸光系数）和 ㏒ε中 的任何一个来表示。
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吸收带类型介绍
4. π→π* 跃迁
π→π*跃迁是双键中π电子由π成键轨道向π* 反键轨道的跃迁，引起这种跃 迁的能量比n→π* 跃迁的大，比n→σ* 跃迁的小，因此这种跃迁也大部分出现 在近紫外光区，π→π* 跃迁依产生的体系不同，其吸收带可表示为
K带（共轭带）：共轭非封闭体系*跃迁产生，特征是吸收强度大，大多 数由具有共轭双键结构的分子产生 log > 4
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紫外可见光谱基本原理
特征：峰
曲线上比左右相邻处都高的一处；
max 吸收程度最大所对应的 （曲线最大峰处的 ）
谷
曲线上比左右相邻处都低的一处；
min 最低谷所对应的 ；
肩峰 sh 介于峰与谷之间，形状像肩的弱吸收峰；
末端吸收 在吸收光谱短波长端所呈现的强吸收而不呈峰形的部分。
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检测器
显示
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具 有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。
可见光区：钨灯作 为光源，其辐射波长范 围在320～2500 nm。
紫外区：氢、氘灯。 发射185～400 nm的连 续光谱。
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2.单色器
将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任 波长单色光的光学系统。
1）摩尔吸光系数ε：（结构分析）
在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm时的吸光度
2）百分含量吸光系数 / 比吸光系数：（定量分析）
在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm时的吸光度
3）两者关系
M 10
E11c%m
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3．吸收光谱（吸收曲线）：λ~A
吸收光谱： 又称吸收曲线，是以波长（）为横坐标、吸光度
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2）讯号噪音——与光讯号有关
表明测量误差较小的范围 一直可延至较高吸光度区， 对测定有利
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第四节 紫外-可见分光光度计
一、基本组成 二、分光光度计的类型
仪器
可见分光光度计
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仪器
紫外-可见分光光度计
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紫外可见及紫外漫反射
₁
图2-3丁二烯分子轨道
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共轭效应
E
LUMO
HOMO
图2-4共轭多烯跃迁能比较
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取代基效应
当共轭双键的两端有容易使电子流动的基团(给电子基 或吸电子基)时，极化现象显著增加。 给电子基：未共用电子对的流动性很大，能够形成p- 共轭，降低能量，lmax红移， max增加。N(C2H5)2N(CH3)2NH2-OH，-OCH3 ，-NHCOCH3 吸电子基：易吸引电子而使电子容易流动的基团，如： -NO2, -CO等。
产生电子的永久性转移，lmax红移。电子流动性增
加，吸收强度增加。 给电子基与吸电子基同时存在：产生分子内电荷转移 吸收，lmax红移， max增加。
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溶剂效应
化合物的紫外可见吸收光谱通常在溶液中测定，溶剂可能 会影响到吸收峰的位置和强度，这种影响是不可忽视的。
π π
*
n π*
Δ En Δ Ep
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1-3 仪器介绍
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1-3 仪器介绍
组成主要包括光源、分光系统、吸收池、检测系统 和记录系统五个部分 氘灯(190~400nm)
碘钨灯(360~800nm)
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实验技术
分光光度计的校正
溶剂的选择
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分光光度计的校正
常用的是重铬酸钾。取在120℃干燥至恒重的基准K2Cr2O7约60mg，精密称定，用H2S04 溶液(0.005mol／L)溶解并稀释至1000ml，摇匀。按下表规定的吸收峰与谷波长处测定。
能级发生跃迁的同时振动能级、
转动能级也发生了改变。电子
能级跃迁与振转能级变化的叠 加使得紫外吸收光谱呈带状。
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1-1紫外吸收光谱的基本知识
紫外可见慢反射光谱
紫外可见慢反射光谱
紫外可见慢反射光谱是一种利用紫外和可见光谱的技术，它可以用于表征各种材料和表面结构的光学性质。
该技术利用一种特殊的反射衍射元件，将样品表面反射的光束分为两条，经过光路差的干涉后形成波纹状的光谱。
这种光谱具有很高的分辨率和灵敏度，可以用来分析样品的光学吸收、折射、透射和反射等性质。
同时，由于该技术具有非接触性和无损性的特点，因此在表面科学、纳米材料和生物医学等领域中得到了广泛应用。
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紫外可见漫反射光谱基本原理
前言：
1.紫外可见光谱利用的哪个波段的光？
紫外光的波长范围为：10-400 nm; 可见光的波长范围：400-760 nm; 波长大于760 nm为红外光。
波长在10-200 nm范围内的称为远紫外光，波长在200-400 nm的为近紫外光。
而对于紫外可见光谱仪而言，人们一般利用近紫外光和可见光，一般测试范围为200-800 nm.
2. 紫外可见漫反射光谱可以做什么？
紫外可见漫反射（UV-Vis DRS）可用于研究固体样品的光吸收性能，催化剂表面过渡金属离子及其配合物的结构、氧化状态、配位状态、配位对称性等。
备注：这里不作详细展开，我们后面会结合实例进行分析。
3. 漫反射是什么？
当光束入射至粉末状的晶面层时，一部分光在表层各晶粒面产生镜面反射（specular reflection）；另一部分光则折射入表层晶粒的内部，经部分吸收后射至内部晶粒界面，再发生反射、折射吸收。
如此多次重复，最后由粉末表层朝各个方向反射出来，这种辐射称为漫反射光（diffuse reflection）。
4. 紫外可见光谱的基本原理
对于紫外可见光谱而言，不论是紫外可见吸收还是紫外可见漫反射，其产生的根本原因多为电子跃迁.
有机物的电子跃迁包括n-π,π-π跃迁等将放在紫外可见分光分度法中来介绍。
对于无机物而言：
a. 在过渡金属离子-配位体体系中，一方是电子给予体，另一方为电子接受体。
在光激发下，发生电荷转移，电子吸收某能量光子从给予体转移到接受体，在紫外区产生吸收光谱。
其中，电荷从金属（Metal）向配体(Ligand)进行转移，称为MLCT;反之，电荷从配体向金属转移，称为LMCT.
b. 当过渡金属离子本身吸收光子激发发生内部d轨道内的跃迁（d-d)跃迁，引起配位场吸收带，需要能量较低，表现为在可见光区或近红外区的吸收光谱。
c. 贵金属的表面等离子体共振：
贵金属可看作自由电子体系，由导带电子决定其光学和电学性质。
在金属等离子体理论中，若等离子体内部受到某种电磁扰动而使其一些区域电荷密度不为零，就会产生静电回复力，使其电荷分布发生振荡，当电磁波的频率和等离子体振荡频率相同时，就会产生共振。
这种共振，在宏观上就表现为金属纳米粒子对光的吸收。
金属的表面等离子体共振是决定金属纳米颗粒光学性质的重要因素。
由于金属粒子内部等离子体共振激发或由于带间吸收，它们在紫外可见光区域具有吸收谱带。
5. 紫外可见漫反射光谱的测试方法——积分球法
积分球又称为光通球，是一个中空的完整球壳, 其典型功能就是收集光。
积分球内壁涂白色漫反射层（一般为MgO或者BaSO4），且球内壁各点漫反射均匀。
光源S在球壁上任意一点B上产生的光照度是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。
采用积分球的目的是为了收集所有的漫反射光，而通过积分球来测漫反射光谱的原理在于：由于样品对紫外可见光的吸收比参比（一般为BaSO4）要强，因此通过积分球收集到的漫反射光的信号要弱一些，这种信号的差异可以转化为紫外可见漫反射光谱。
采用积分球可以避免光收集过程引起的漫反射的差异。
6. 漫反射定律（K-M方程）
漫反射定律描述一束单色光入射到一种既能吸收光，又能反射光的物体上的光学关系。
注意点：
1. 实际上，从上面的积分球方法中我们也可以看出，人们通常测量的不是绝对反射率R∞，而是一个相对于标准样品（一般为BaSO4）的相对反射率。
2. 样品的漫反射和入射光波长相关
3. 在一个稀释的物种的情况下F(R∞)正比于物种的浓度，类似于朗伯比尔定律（将在紫外可见分光光度法中介绍）。