紫外可见光谱ppt课件
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高分子材料研究方法--紫外可见吸收光谱 ppt课件
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16
常用的是π→π*跃迁和n→π*，这两种跃迁都 需要分子中有不饱和基团提供π轨道。
n→π*跃迁与π→π*跃迁的比较如下：
π→π*
n→π*
吸收峰波长 与组成双键的
有关
原子种类基本无关
吸收强度 强吸收 104~105 弱吸收 ＜102
极性溶剂 向长波方向移动 向短波方向移动
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O:
例：H C
H ppt课件
10
分子轨道有σ、σ*、π、 π*、n 能量高低σ＜π＜n＜π*＜σ*
σ* π*
n → σ* π→π* n→π*跃迁
n
π
能
σ→σ*
量
σ
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11
主要有四种跃迁类型 跃迁所需能量为：
σ→σ* n→σ* π→π* n→π*
分子中电子的能级和跃迁
2
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不同波长的光
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L 4
A
图3-1 紫外可见吸收光谱示意图
末端吸收
最强峰
肩 峰
次强峰 峰谷
max
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min
5
A
分析吸收曲线 可以看到：
1.同一浓度的 待测溶液对不 同波长的光有 不同的吸光度;
max
min
2. 对于同一待测溶液，浓度愈大，吸光度也愈大；
3. 对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰所对应 的波长(最大吸收波长 λmax) 不变。并且曲线的形状也 完全相同。
CH3Br λmax=204nm
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14
（3）π→π*跃迁
π电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类跃迁 所需能量比σ→σ*跃迁小，若无共轭，与n→σ*跃迁 差不多。200nm左右
紫外可见光谱PPT课件
A=cbε
2. 基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示
2.1 光源
要求：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,其辐射波长范围在 320～2500 nm
紫外区：氢、氘灯,发射180～375 nm 的连续光谱
2.2 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。
紫外-可见光谱
主讲人
1.吸收 2.漫反射 3.荧光
紫外-可见吸收 光谱
1. 紫外线、可见光 2. 定义 3. 紫外吸收光谱的产生
1. 紫外线、可见光
紫外线：是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称，不能引 起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段 能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线可 以用来灭菌过多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。
n→σ* 跃迁。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max（nm） 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
1.3 π→π＊跃迁
所需能量较小； 吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区； 摩尔吸收系数εmax一般在104 L·mol-1·cm-1以上，属于强吸收。 不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此跃迁。如乙烯π→π*跃迁的λ
2.3 样品室
样品室放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两 种。在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。
2.4 检测器
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电 信号,常用的有光电池、光电管或光电倍增管。
2. 基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示
2.1 光源
要求：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,其辐射波长范围在 320～2500 nm
紫外区：氢、氘灯,发射180～375 nm 的连续光谱
2.2 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。
紫外-可见光谱
主讲人
1.吸收 2.漫反射 3.荧光
紫外-可见吸收 光谱
1. 紫外线、可见光 2. 定义 3. 紫外吸收光谱的产生
1. 紫外线、可见光
紫外线：是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称，不能引 起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段 能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线可 以用来灭菌过多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。
n→σ* 跃迁。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max（nm） 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
1.3 π→π＊跃迁
所需能量较小； 吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区； 摩尔吸收系数εmax一般在104 L·mol-1·cm-1以上，属于强吸收。 不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此跃迁。如乙烯π→π*跃迁的λ
2.3 样品室
样品室放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两 种。在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。
2.4 检测器
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电 信号,常用的有光电池、光电管或光电倍增管。
紫外可见吸收光谱分析课件PPT
紫外可见吸收光谱分析课件
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建，提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析，可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质，如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度，可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱， 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度，可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱，可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有波 动性质，包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光 子是光的能量单位，可以 与物质发生相互作用。
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建，提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析，可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质，如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度，可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱， 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度，可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱，可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有波 动性质，包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光 子是光的能量单位，可以 与物质发生相互作用。
常见有机化合物的紫外可见吸收光谱ppt课件
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
溶液的颜色与光吸收的关系
完全吸收
光谱示意 复合光 表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
物质呈现颜色与吸收光波长的关系见下表。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
第一节 基本原理
一、光的基本特性 1.光的波动性 光是一种电磁波，电磁波可以用周期T(s)、
频率( עHz)、波长λ(nm)和波数σ（cm-1） 等参数描述。它们之间的关系为： =1/T=c/λע /cעσ=1/λ=
互作用。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
4.偏离朗伯一比尔定律的原因
定量分析时，通常液层 厚度是相同的，按照比尔 定律，浓度与吸光度之间 的关系应该是一条通过直 角坐标原点的直线。但在 实际工作中，往往会偏离 线性而发生弯曲。
透光度T （透射比）Transmittance
定义透光度：
T It I0
T 取值为0.0 ~ 1.0 全部吸收 ~~~~ 全部透射
吸光度A (Absorbance）
定义吸光度 ：
A 取值为 0.0 ~∞
二者关系为：
A lg I 0 It
全部透射~~~全部吸收
A = lg(1/T) = -lgT
课件紫外可见吸收光谱(共83张PPT)
T I I0
I 为透射光的强度
I0 为入射光的强度
A lgI0
lgT
I
1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的 关系，即 A∝b
1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间 也具有类似的关系，即 A∝ c
二者的结合称为朗伯-比尔定律，其数学表达式为：
AlgTkbc
Abc
摩尔吸光系数ε的讨论:
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； （2）不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和波长等条件一定时 ,ε仅与吸收物质本身的性质有关,与待测物浓度无关;
（3）同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸收波长λmax 处的摩尔吸光系数，常以εmax表示。εmax表明了该吸收物质最大限度的
➢ 含有杂原子的不饱和化合物可以发生n→p*跃迁， 如含有羰基、硝基、亚硝基等
➢ n→p*跃迁所产生的吸收带称为R带
常用概念
➢ 发色团（或生色团）：具有π电子的不饱和基团，即 可在紫外-可见光区产生吸收的官能团。如C=C、 C≡C、 C=O、-NO2等
➢ 助色团：有一些含有n电子的基团(如-OH、-NH2、OR、-SH、-Cl、-Br、-I等)，它们本身没有生色功能
第二节
紫外-可见分光 光度计
UV-Vis spectrometer
一、基本组成
二、分光光度计的 类型
一、基本组成
1. 光源
➢ 要求：提供能量，激发被测物质分子使之产生价电子的跃迁， 从而产生电子光谱；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。
2. 有机化合物的紫外可见吸收光谱
紫外吸收光谱分析UVPPT课件
21
当取代基上具有的非键电子的基团与苯环的π电子体系共轭相 连时，无论取代基具有吸电子作用还是供电子作用，都将在不同 程度上引起苯的E2带和B带的红移。
当引入的基团为助色基团时，取代基对吸收带的影响大小与 取代基的推电子能力有关。推电子能力越强，影响越大。顺序为 －O－＞－NH2＞－OCH3＞－OH＞－Br＞－Cl＞CH3
2.3.1 概述
紫外-可见吸收光谱（Ultraviolet and Visible Spectroscopy, UV-VIS）统称为电 子光谱。
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸 收200～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的 方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道 上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无 机物质的定性和定量测定。
图2.23 紫外—可见吸收曲线
3
2.3.2 紫外吸收光谱的基本原理
1 电子跃迁类型
（1）σ→σ* 跃迁 指处于成键轨道上的σ电子吸收
光子后被激发跃迁到σ*反键轨道
（2）n→σ* 跃迁 指分子中处于非键轨道上的n电
子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁
（3）π→π* 跃迁 指不饱和键中的π电子吸收光波
能量后跃迁到π*反键轨道。
9
iii B—带 B带（取自德文：benzenoid band, 苯型谱带）。它
是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及π→π*
重叠引起的。在230～270nm之间出现精细结构吸收， 又称苯的多重吸收，如图2.20。 iv E-带 E带（取自德文：ethylenic band，乙烯型谱带）。 它也是芳香族化合物的特征吸收之一（图2.25）。E带 可分为E1及E2两个吸收带，二者可以分别看成是苯环
对位—OCH3取代 +25
当取代基上具有的非键电子的基团与苯环的π电子体系共轭相 连时，无论取代基具有吸电子作用还是供电子作用，都将在不同 程度上引起苯的E2带和B带的红移。
当引入的基团为助色基团时，取代基对吸收带的影响大小与 取代基的推电子能力有关。推电子能力越强，影响越大。顺序为 －O－＞－NH2＞－OCH3＞－OH＞－Br＞－Cl＞CH3
2.3.1 概述
紫外-可见吸收光谱（Ultraviolet and Visible Spectroscopy, UV-VIS）统称为电 子光谱。
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸 收200～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的 方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道 上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无 机物质的定性和定量测定。
图2.23 紫外—可见吸收曲线
3
2.3.2 紫外吸收光谱的基本原理
1 电子跃迁类型
（1）σ→σ* 跃迁 指处于成键轨道上的σ电子吸收
光子后被激发跃迁到σ*反键轨道
（2）n→σ* 跃迁 指分子中处于非键轨道上的n电
子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁
（3）π→π* 跃迁 指不饱和键中的π电子吸收光波
能量后跃迁到π*反键轨道。
9
iii B—带 B带（取自德文：benzenoid band, 苯型谱带）。它
是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及π→π*
重叠引起的。在230～270nm之间出现精细结构吸收， 又称苯的多重吸收，如图2.20。 iv E-带 E带（取自德文：ethylenic band，乙烯型谱带）。 它也是芳香族化合物的特征吸收之一（图2.25）。E带 可分为E1及E2两个吸收带，二者可以分别看成是苯环
对位—OCH3取代 +25
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属于可见吸收光度法的的范畴。 分光光度法：使用分光光度计进行吸收光谱分析的方法。
-4-
紫外-可见波长范围：
远紫外光区：10-200 nm； 近紫外光区：200-400 nm； 可见光区：400-780 nm。
紫外可见吸收光谱法特点：
仪器较简单，价格较便宜； 分析操作简单； 分析速度较快。
- 15 -
3. 红移与蓝移、增色与减色
λmax向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移 (或紫移)；
吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现象分别称为增 色效应或减色效应。
- 16 -
紫外-可见吸收 光谱
1. 基本原理 2. 基本组成 3. 紫外-可见分光光度计类型
紫外-可见分光 光度计
- 14 -
2. 生色基团与助色基团
生色基团： 凡是能导致化合物在紫外可见光区产生吸收 的基团，不论是否显出颜色都称为生色基团。含有π键的 不饱和基团属于生色基团。简单的生色基团由双键、苯环 或叁键体系组成。
助色团： 有一些含有n电子的基团(如-OH、-OR、-NH２、 -NHR、-X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收λ> 200 nm的光)，但当它们与生色基团相连时，就会发生n-π共轭 作用，增强生色基团的生色能力(吸收波长向长波方向移动 且吸收强度增加)，这样的基团称为助色基团。
可见光：是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光 谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波 长在400到800纳米之间，但还有一些人能够感知到波长大 约在380到780纳米之间的电磁波。
-3-
2. 定义
紫外-可见吸收光谱法：根据溶液中物质的分子或离子 对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结 构的方法，包括比色分析法与分光光度法。 比色分析法：比较有色溶液深浅来确定物质含量的方法，
通常所说的紫外-可见分光光度法，实际上是指近紫外可见分光光度法(200-780 nm) 。
-6-
3.1 电子跃迁与分子吸收光谱
物质分子内部三种运动形式：电子相对于原子核的运动 ；原子核在其平衡位置附近的相对振动；分子本身绕其 重心的转动。
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能 级。
三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er。
紫外-可见光谱
主讲人
1.吸收 2.漫反射 3.荧光
1
紫外-可见吸收 光谱
1. 紫外线、可见光 2. 定义 3. 紫外吸收光谱的产生
2
1. 紫外线、可见光
紫外线：是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总 称，不能引起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现 在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片 感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线可以用来灭菌过 多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。
p
在远紫外区；
s
吸收波长λ<150 nm；
例：甲烷的λmax为125 nm , 乙烷λmax为135 nm。只能被真 空紫外分光光度计检测到。
- 11 -
1.2 n→σ＊跃迁
所需能量较大（<σ→σ＊跃迁)； 吸收波长为150～250 nm，大部分在远紫外区，近紫外区
不易观察到； 含非键合电子（n电子）的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤
17
- 18 -
1. 基本原理
朗伯-比尔定律
要当一束平行单色光通过含 有吸光物质的稀溶液时，溶 液的吸光度与 吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，即
A=cbε
- 19 -
2. 基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示
2.1 光源
要求：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。
素等杂原子)均呈现n→σ* 跃迁。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max（nm） 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
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1.3 π→π＊跃迁
所需能量较小； 吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区； 摩尔吸收系数εmax一般在104 L·mol-1·cm-1以上，属
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态（成键轨 道）向激发态（反键轨道）跃迁。主要有四种跃迁，所需能 量ΔE大小顺序为：n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
- 10 -
1.1 σ→σ＊跃迁
所需能量最大；σ电子只有吸
s*
收远紫外光的能量才能发生跃
p*
迁；
E
n
饱和烷烃的分子吸收光谱出现
-8-
紫外-可见吸收 光谱
1. 电子跃迁类型 2. 生色基团与助色基团 3. 红移与蓝移-增色与减色
有机化合物紫外-可 见吸收光谱
9
1. 电子跃迁类型
有机化合物的紫外-可见吸收光谱是三种价电子跃迁的
结果：σ键电子、π键电子、n键电子。
s*
HC O n
s
E
Hp
p*
n
p和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此跃迁。如
乙烯π→π*跃迁的λ为162 nm， εmax为: 1×104 L·mol-1·cm-1。
- 13 -
1.4 n→π＊跃迁
所需能量小； 吸收波长<200nm； 吸收峰的吸收系数ε 很小，一般在10~100。 分子中有孤对电子和π键同时存在可发生此跃迁。
可见光区：钨灯,其辐射波 长范围在320～2500 nm
-7-
分子的各能级：
转动能级间的能量差：0.005~0.05 eV，跃迁产生吸收 光谱位于远红外区（远红外光谱或分子转动光谱）；
振动能级的能量差：0.05~1 eV，跃迁产生的吸收光谱 位于红外区（红外光谱或分子振动光谱）；
电子能级的能量差较大，约为1~20 eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外-可见光区(紫外-可见光谱或分子的 电子光谱)。
-5-
3. 紫外-可见吸收光谱的产生
紫外-可见吸收光谱：分子价电子能级跃迁（伴随着 振动能级和转动能级跃迁）。
由于O2、N2、CO2、H2O等在真空紫外区(60-200 nm) 均有吸收，测定这一范围光谱时须将光学系统抽真空并充 充入惰性气体。所以真空紫外分光光度计非常昂贵，在实 际应用中受到一定的限制。
-4-
紫外-可见波长范围：
远紫外光区：10-200 nm； 近紫外光区：200-400 nm； 可见光区：400-780 nm。
紫外可见吸收光谱法特点：
仪器较简单，价格较便宜； 分析操作简单； 分析速度较快。
- 15 -
3. 红移与蓝移、增色与减色
λmax向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移 (或紫移)；
吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现象分别称为增 色效应或减色效应。
- 16 -
紫外-可见吸收 光谱
1. 基本原理 2. 基本组成 3. 紫外-可见分光光度计类型
紫外-可见分光 光度计
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2. 生色基团与助色基团
生色基团： 凡是能导致化合物在紫外可见光区产生吸收 的基团，不论是否显出颜色都称为生色基团。含有π键的 不饱和基团属于生色基团。简单的生色基团由双键、苯环 或叁键体系组成。
助色团： 有一些含有n电子的基团(如-OH、-OR、-NH２、 -NHR、-X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收λ> 200 nm的光)，但当它们与生色基团相连时，就会发生n-π共轭 作用，增强生色基团的生色能力(吸收波长向长波方向移动 且吸收强度增加)，这样的基团称为助色基团。
可见光：是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光 谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波 长在400到800纳米之间，但还有一些人能够感知到波长大 约在380到780纳米之间的电磁波。
-3-
2. 定义
紫外-可见吸收光谱法：根据溶液中物质的分子或离子 对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结 构的方法，包括比色分析法与分光光度法。 比色分析法：比较有色溶液深浅来确定物质含量的方法，
通常所说的紫外-可见分光光度法，实际上是指近紫外可见分光光度法(200-780 nm) 。
-6-
3.1 电子跃迁与分子吸收光谱
物质分子内部三种运动形式：电子相对于原子核的运动 ；原子核在其平衡位置附近的相对振动；分子本身绕其 重心的转动。
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能 级。
三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er。
紫外-可见光谱
主讲人
1.吸收 2.漫反射 3.荧光
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紫外-可见吸收 光谱
1. 紫外线、可见光 2. 定义 3. 紫外吸收光谱的产生
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1. 紫外线、可见光
紫外线：是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总 称，不能引起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现 在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片 感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线可以用来灭菌过 多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。
p
在远紫外区；
s
吸收波长λ<150 nm；
例：甲烷的λmax为125 nm , 乙烷λmax为135 nm。只能被真 空紫外分光光度计检测到。
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1.2 n→σ＊跃迁
所需能量较大（<σ→σ＊跃迁)； 吸收波长为150～250 nm，大部分在远紫外区，近紫外区
不易观察到； 含非键合电子（n电子）的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤
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1. 基本原理
朗伯-比尔定律
要当一束平行单色光通过含 有吸光物质的稀溶液时，溶 液的吸光度与 吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，即
A=cbε
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2. 基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示
2.1 光源
要求：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。
素等杂原子)均呈现n→σ* 跃迁。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max（nm） 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
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1.3 π→π＊跃迁
所需能量较小； 吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区； 摩尔吸收系数εmax一般在104 L·mol-1·cm-1以上，属
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态（成键轨 道）向激发态（反键轨道）跃迁。主要有四种跃迁，所需能 量ΔE大小顺序为：n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
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1.1 σ→σ＊跃迁
所需能量最大；σ电子只有吸
s*
收远紫外光的能量才能发生跃
p*
迁；
E
n
饱和烷烃的分子吸收光谱出现
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紫外-可见吸收 光谱
1. 电子跃迁类型 2. 生色基团与助色基团 3. 红移与蓝移-增色与减色
有机化合物紫外-可 见吸收光谱
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1. 电子跃迁类型
有机化合物的紫外-可见吸收光谱是三种价电子跃迁的
结果：σ键电子、π键电子、n键电子。
s*
HC O n
s
E
Hp
p*
n
p和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此跃迁。如
乙烯π→π*跃迁的λ为162 nm， εmax为: 1×104 L·mol-1·cm-1。
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1.4 n→π＊跃迁
所需能量小； 吸收波长<200nm； 吸收峰的吸收系数ε 很小，一般在10~100。 分子中有孤对电子和π键同时存在可发生此跃迁。
可见光区：钨灯,其辐射波 长范围在320～2500 nm
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分子的各能级：
转动能级间的能量差：0.005~0.05 eV，跃迁产生吸收 光谱位于远红外区（远红外光谱或分子转动光谱）；
振动能级的能量差：0.05~1 eV，跃迁产生的吸收光谱 位于红外区（红外光谱或分子振动光谱）；
电子能级的能量差较大，约为1~20 eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外-可见光区(紫外-可见光谱或分子的 电子光谱)。
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3. 紫外-可见吸收光谱的产生
紫外-可见吸收光谱：分子价电子能级跃迁（伴随着 振动能级和转动能级跃迁）。
由于O2、N2、CO2、H2O等在真空紫外区(60-200 nm) 均有吸收，测定这一范围光谱时须将光学系统抽真空并充 充入惰性气体。所以真空紫外分光光度计非常昂贵，在实 际应用中受到一定的限制。