《紫外光谱基本原理》PPT课件
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紫外光谱课件PPT
光源
提供紫外光，通常使用氘灯或 汞灯。
单色器
将光源发出的光色散成单色光 ，以满足光谱测量的需要。
实验操作流程
样品准备
根据实验要求，准备待测样品，确保样品 纯净且浓度适中。
数据记录
实时记录光谱数据，为后续分析提供依据 。
光谱设置
根据实验目的，设置光谱范围、扫描速度 等参数。
测量光谱
将待测样品放入样品池，启动仪器进行光 谱测量。
环境监测
紫外光谱可用于检测空气和水体 中的有害物质，如臭氧、氮氧化 物、酚类化合物等。
生物医学研究
紫外光谱可以用于研究生物大分 子的结构和功能，如蛋白质、核 酸等，对于生物医学研究具有重 要的意义。
02
紫外光谱的基本原理
分子吸收光谱的产生
Hale Waihona Puke 分子吸收光谱的产生是由于分子内部能级之间的跃迁。当特 定频率的光照射到物质上时，物质分子能够吸收特定频率的 光，导致分子内部能级发生跃迁，从而产生吸收光谱。
未来紫外光谱的发展方向
随着科技的不断进步，紫外光谱技术将不断发展和完善，提高检测精度和 灵敏度，拓展应用范围。
新型的紫外光谱技术将不断涌现，如表面增强拉曼光谱、光子晶体等，这 些技术将为紫外光谱的应用提供更多可能性。
紫外光谱与其他分析技术的联用将成为一个重要的发展方向，如与质谱、 红外光谱等技术的联用，能够实现更全面、准确的分析。
影响因素
谱线强度受到多种因素的影响，如温 度、压强、物质的浓度等。在一定的 条件下，谱线强度与物质的浓度成正 比关系，因此可以通过测量谱线强度 来测定物质的浓度。
03
紫外光谱的实验技术
实验设备与仪器
紫外光谱仪
用于测量物质在紫外区的吸收 光谱，是进行紫外光谱实验的
紫外光谱课程48.ppt
ab c
V1 Eo
Ro Ro Ro
Vo
5
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：是三种能量值和电子 能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er 即:
E＝Ee+Ev+Er ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
6
紫外光照射下,分子中电子从基态开始跃 迁(S0→S1,S0→S2),产生电子光谱.
无外界干扰时，分子处于基态的零位振 动能级的几率最大，由电子的基态到激发 态的许多振动(或转动)能级都可发生电子 能级跃迁，产生一系列波长间隔对应于振 动(或转动)能级间隔的谱线。
有机化合物中常见的某些官能团： 羰基、硝基、双键或叁键、芳环、-COOH、COOR、 -CONH2、-N=N-等均是典型的生色团.
18
有机化合物中常见生色团
生色团 C≡C C=C C=O
COOH COOR C=S
-N=N-
max (nm) 173 165 280 166 204 205 500 240 340 240
有机分子中电子的跃迁方式不同,对键强 度的影响不同,核间距的改变也不同,因而吸 收谱带宽度及谱带对称性也有所不同.
11
选择定则: 电子光谱电子跃迁几率的高低，使谱
带有不同强弱。规律为:
允许跃迁，几率大，吸收强度大。 禁阻跃迁，几率小，吸收强度弱，
甚至观测不到。
12
σ→σ*、л→л* 允许跃迁 n→σ*、 n→л* 禁阻跃迁
7
所以，电子能级跃迁的同时伴有振动能级 和转动能级的跃迁,产生的是带光谱
跃迁能量与所吸收辐射的关系
E
E2
E1
h
hC
8
三种能级跃迁所需能量不同,需要不同波
《紫外可见光谱》课件
发射光谱法
通过测量样品ห้องสมุดไป่ตู้射出的光谱，来分析样品中存在的 元素。
紫外可见光谱的仪器设备
1
分光光度计
常用的仪器，用于测量样品在不同波长
荧光光谱仪
2
下的吸收光强度。
用于测量样品发射的荧光光谱，可用于
化学分析和材料研究。
3
紫外可见光谱仪
专门用于测量紫外和可见光区域的样品 吸收或发射光强度。
总结和要点
1 紫外可见光谱用于分析物质的吸收或发射
《紫外可见光谱》PPT课 件
欢迎来到《紫外可见光谱》的课程！在本课件中，我们将介绍紫外可见光谱 的基本概念、原理和应用领域，以及分析方法和仪器设备。让我们一起探索 这个精彩的领域！
紫外可见光谱的基本概念
紫外可见光谱是一种测定物质吸收或发射可见光和紫外光的技术。通过测量样品在不同波长下的吸收或发射， 我们可以了解其化学特性和浓度。
紫外可见光谱的原理
1
电子跃迁
当分子或原子受到能量激发时，电子会跃迁到更高的能级。这种跃迁会导致特定 波长的光的吸收或发射。
2
光谱仪
紫外可见光谱仪用于测量样品在不同波长下吸收或发射的光强度，从而绘制出样 品的光谱图。
3
色谱图
通过分析光谱图中的吸收或发射峰，我们可以获得有关样品的化学特性以及浓度 的信息。
通过测量样品在不同波长下的光强度，我们可以获得有关样品化学特性和浓度的信息。
2 应用广泛
紫外可见光谱在药物分析、环境监测和食品安全等领域有着重要的应用。
3 各种分析方法和仪器设备
吸光度法、发射光谱法，以及分光光度计、荧光光谱仪和紫外可见光谱仪。
紫外可见光谱的应用领域
药物分析
紫外光谱详解 65页PPT文档
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影响紫外吸收的因素
共轭体系的形成使吸收红移 取代基效应 超共轭效应 ：烷基与共轭体系相连时，可以使波长产生少量红移 空间效应：空间位阻，构型，构象，跨环效应 跃迁的类型 外部因素：溶剂效应 ，温度，PH值影响
返回
共轭效应
π*
E
E
π
返回
CH3CH=CHCH=CH2
O (CH3)2C=CH-C-CH3
颜色与波长的关系
返回
光谱的形成（示意图）
返回
电子跃迁
返回
郎伯-比耳定理
A = log(I0/I1 ) = log(1/T ) = .c.l
吸光度A 透射率T
透过光强度I1 入射光强度I0
ε 为摩尔吸收系数
c, 溶液的浓度
l为光在溶液中经过的距离（比色池的厚度）
返回
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郎伯-比耳定理中常用符号和术语
O C-H
lmax 223nm( 22600) lmax(K) 234nm( 14000) lmax(K) 244nm( 15000)
溶剂效应
π π*
n π*
Δ En
非极性溶剂
Δ Ep
极性溶剂
Δ En
非极性溶剂
Δ Ep
极性溶剂
极性增大使π—π*红移，n—π*跃迁蓝移，精细结构消失
溶剂效应对丙酮紫外吸收的影响
紫外光谱
紫外光谱
光谱的基本原理 仪器装置 实验技术 紫外吸收与分子结构关系 应用
基本原理
电磁波谱
光谱的形成（示意图）：分子在入射光的作用
下发生了价电子的跃迁，吸收了特定波长的光波形成。
郎伯-比耳定理
电子跃迁的类型
影响紫外吸收的因素
共轭体系的形成使吸收红移 取代基效应 超共轭效应 ：烷基与共轭体系相连时，可以使波长产生少量红移 空间效应：空间位阻，构型，构象，跨环效应 跃迁的类型 外部因素：溶剂效应 ，温度，PH值影响
返回
共轭效应
π*
E
E
π
返回
CH3CH=CHCH=CH2
O (CH3)2C=CH-C-CH3
颜色与波长的关系
返回
光谱的形成（示意图）
返回
电子跃迁
返回
郎伯-比耳定理
A = log(I0/I1 ) = log(1/T ) = .c.l
吸光度A 透射率T
透过光强度I1 入射光强度I0
ε 为摩尔吸收系数
c, 溶液的浓度
l为光在溶液中经过的距离（比色池的厚度）
返回
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郎伯-比耳定理中常用符号和术语
O C-H
lmax 223nm( 22600) lmax(K) 234nm( 14000) lmax(K) 244nm( 15000)
溶剂效应
π π*
n π*
Δ En
非极性溶剂
Δ Ep
极性溶剂
Δ En
非极性溶剂
Δ Ep
极性溶剂
极性增大使π—π*红移，n—π*跃迁蓝移，精细结构消失
溶剂效应对丙酮紫外吸收的影响
紫外光谱
紫外光谱
光谱的基本原理 仪器装置 实验技术 紫外吸收与分子结构关系 应用
基本原理
电磁波谱
光谱的形成（示意图）：分子在入射光的作用
下发生了价电子的跃迁，吸收了特定波长的光波形成。
郎伯-比耳定理
电子跃迁的类型
紫外分析的基本原理PPT课件
2020/11/24
10
2 σ→σ＊跃迁 所需能量最大；σ电子只有吸收远紫外光的能量
才能发生跃迁；
饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区；
吸收波长λ<200 nm；
例：甲烷的λmax为125nm , 乙烷λmax为135nm。
只能被真空紫外分光光度计检测到；
作为溶剂使用；
2020/11/24
E K
R
(1) 远紫外光区: 100-200nm e
1 2
4
(2) 近紫外光区: 200-400nm
(3)可见光区:400-800nm
3 250 300 350
λ 400nm
可用于结构鉴定和定量分析。电子跃迁的同
时，伴随着振动转动能级的跃迁;带状光谱。
2020/11/24
2
2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线
紫外区，εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，属于强吸收。 （1） 不饱和烃π→π*跃迁 乙烯π→π*跃迁的λmax为171nm，εmax为: 1×104
L·mol-1·cm－1。
C=C
H c
H
发色基团， 但 p p*200nm。
H
c
max=171nm
H 助色基团取代 n p*发生红移。
取 代 基 -S R -N R 2 -O R -C l C H 3 红 移 距 离 4 5 (n m ) 4 0 (n m ) 3 0 (n m ) 5 (n m ) 5 (n m )
2020/11/24
13
（2）共轭烯烃中的 p → p*
具有共轭双键的化合物，相间的p 键与p 键相 互作用，生成大p 键。由于大p 键各能级的距离较 近电子容易激发，所以吸收峰的波长就增加，生 色作用加强发生深色移动。K带——共轭非封闭体
第一节 紫外光谱基本原理和概念教材PPT课件
16
四种电子跃迁类型的能级差大小顺序： σ→σ*跃迁 > n →σ*跃迁 ~ π→π*跃迁 > n→π*跃迁
17
18
19
➢ σ→σ* 跃迁: ΔE大, 分子中σ键稳定, 能级跃迁需要较大能 量，吸收峰在远紫外区。如饱和烷烃的 λmax 一般小于 150nm。 ➢ n→σ*跃迁:ΔE比σ→σ* 跃迁小, 吸收峰位置：λmax ~200nm 左右（近紫外区的边缘）。含有杂原子的不饱和基团, 如: OH、-NH、-X、-S等。乙醇和乙醚的λmax为215nm，氯仿的 为245nm。 ➢ 可作为UV测定时的溶剂
1．必须是使用单色光为入射光 2．溶液为稀溶液 3．吸收定律能够用于彼此不相互作用的多组分 溶液。它们的吸光度具有加合性，且对每一组分 分别适用，即： A总= A1+ A2+ A3…+ An
=ε1bc1+ε2bc2+ε3bc3…+εnbcn 4．吸收定律对紫外光、可见光、红外光都适用
15
二、有机化合物的紫外-可见吸收光谱
A bc
ε的单位为L/(mol ·cm)
对同一物质：
➢在不同波长下测定得出的ε值不同 ➢ε值与实验所用的溶剂有关 ➢与溶剂浓度和也曾厚度无关
13
（3）百分透光率（T%）
T% I 100% I0
（4）百分吸光系数（E
1 1
% cm
）
E1% 1cm
10
M
M为吸收物质的分子质量
14
（三）吸收定律的适用条件
➢B吸收带常被用来辨认芳香族化合物。
26
乙酰苯和苯的紫外吸收光谱
27
若苯的两个取代基在对位时，波长较长； 而间位和邻位取代时，波长较小。 例如：
四种电子跃迁类型的能级差大小顺序： σ→σ*跃迁 > n →σ*跃迁 ~ π→π*跃迁 > n→π*跃迁
17
18
19
➢ σ→σ* 跃迁: ΔE大, 分子中σ键稳定, 能级跃迁需要较大能 量，吸收峰在远紫外区。如饱和烷烃的 λmax 一般小于 150nm。 ➢ n→σ*跃迁:ΔE比σ→σ* 跃迁小, 吸收峰位置：λmax ~200nm 左右（近紫外区的边缘）。含有杂原子的不饱和基团, 如: OH、-NH、-X、-S等。乙醇和乙醚的λmax为215nm，氯仿的 为245nm。 ➢ 可作为UV测定时的溶剂
1．必须是使用单色光为入射光 2．溶液为稀溶液 3．吸收定律能够用于彼此不相互作用的多组分 溶液。它们的吸光度具有加合性，且对每一组分 分别适用，即： A总= A1+ A2+ A3…+ An
=ε1bc1+ε2bc2+ε3bc3…+εnbcn 4．吸收定律对紫外光、可见光、红外光都适用
15
二、有机化合物的紫外-可见吸收光谱
A bc
ε的单位为L/(mol ·cm)
对同一物质：
➢在不同波长下测定得出的ε值不同 ➢ε值与实验所用的溶剂有关 ➢与溶剂浓度和也曾厚度无关
13
（3）百分透光率（T%）
T% I 100% I0
（4）百分吸光系数（E
1 1
% cm
）
E1% 1cm
10
M
M为吸收物质的分子质量
14
（三）吸收定律的适用条件
➢B吸收带常被用来辨认芳香族化合物。
26
乙酰苯和苯的紫外吸收光谱
27
若苯的两个取代基在对位时，波长较长； 而间位和邻位取代时，波长较小。 例如：
紫外光谱分析PPT课件
2021
27
H 3CO
例1 基本值：
246
邻位环残基
+3
对位—OCH3
+25
O
274 nm （276nm ）
例2 基本值：
246
邻位环残基 + 3
CI CO O C2H 5
邻位—OH取代 + 7
间位CI取代 + 0
256nm （257nm）
OH O
例3 基本值：
246
OCH3
邻位环残基
+3
H 3C O
2021
12
图2.25 苯的紫外吸收光谱（异辛烷）
2021
13
2.3.3 分子结构与紫外吸收光谱
1 有机化合物的紫外吸收光谱
(1) 饱和烃化合物
饱和烃类化合物只含有单键（σ键），只能产生 σ→σ* 跃迁，由于电子由σ被跃迁至σ*反键所
需的能量高，吸收带位于真空紫外区，如甲烷和乙 烷的吸收带分别在125nm和135nm。
(λmin),有时在曲线中还可看到肩峰（sh）。
图2.23 紫外—可见吸收曲线
2021
4
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
2021
18
(4) α，β-不饱和羰基化合物
α，β-不饱和醛、酮紫外吸收计算值
计算举例
（i）六元环α，β—不饱和酮基本值 215
2个β取代
+12×2
O
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反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为
：n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
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11
⑴ σ→σ＊跃迁
所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生 跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长 λ<200nm，只能被真空紫外分光光度计检测到)。如甲烷的λ 为125nm,乙烷λmax为135nm。
远紫外区10 - 200 nm （真空紫外区）
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4
2. 物质对光的选择性吸收及吸收曲线
M + h M*
M +热
基态
激发态
M + 荧光或磷光
E1 （△E） E2
E = E2 - E1 = h
量子化 ；选择性吸收;
分子结构的复杂性使其对不同波 长光的吸收程度不同；
用不同波长的单色光照射，测吸光
⑵ n→σ＊跃迁
所需能量较大。吸收波长为150～250nm，大部分在远 紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电子的饱和烃衍生
物(含N、O、S和卤素等杂原子)均呈现n →σ*跃迁。如一氯
甲烷、甲醇、三甲基胺n →σ*跃迁的λ分别为173nm、183nm
和227nm。
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12
⑶ π→π＊跃迁
光谱分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通过测 量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行 分析的方法。
吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析
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2
概述:
在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来 的分析方法称为吸光光度法,主要有:
红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.51000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。
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6
3.紫外—可见分子吸收光谱与电子跃迁
物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动 （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动 （3）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
度— 吸收曲线与最大吸收波长 max； 光的互补：蓝➢ 黄
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5
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不 同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 λmax
（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线 形状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的 吸收曲线形状和λmax则不同。
即 E＝Ee+Ev+Er ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
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7
能级跃迁
紫外见光谱属于电子 跃迁光谱。
电子能级间跃迁的同时 总伴随有振动和转动能级间 的跃迁。即电子光谱中总包 含有振动能级和转动能级间 跃迁产生的若干谱线而呈现 宽谱带。
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8
讨论：
（1）转动能级间的能量差ΔEr：0.005～0.050eV，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；
（2）振动能级的能量差ΔEv约为：0.05～１eV，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；
（3）电子能级的能量差ΔEe较大1～20eV。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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9
讨论：
（4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性 的依据。
（5）吸收谱带强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关， 也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩 尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能 相同，但εmax不一定相同； （6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比， 定量分析的依据。
第五章 紫外-可见光
谱
ultraviolet spectrophotometry, UV
第一节 基本原理与概念
一、概述 二、紫外吸收光谱 三、分子吸收光谱与电 子跃迁 四.基本术语 五、光的吸收定律
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1
一、概述
基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称之为光化 学分析法。 分为:光谱分析法和非光谱分析法。
紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量分析。
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。
本章主要讲授紫外可见吸光光度法。
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3
二、紫外可见吸收光谱
1．光的基本性质
光是一种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性可用
（动画）
（3）③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依 据之一。
（4）不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在
λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。
（5）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸
收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
波长、频率、光速c、波数（cm-1）等参数来描述： = c ； 波数 = 1/ = /c
光是由光子流组成，光子的能量：
E=h=hc/
（Planck常数：h=6.626 × 10 -34 J × S ) 光的波长越短（频率越高），其能量越大。 白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光 单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子组成) 可见光区：400-750 nm 紫外光区：近紫外区200 - 400 nm
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10
三、分子吸收光谱与电子跃迁
1．紫外—可见吸收光谱
有机化合物的紫外—可见吸收光谱，是其分子中外层价
电子跃迁的结果（三种）：σ电子、π电子、n电子。
分子轨道理论：一个成 键轨道必定有一个相应的反 键轨道。通常外层电子均处 于分子轨道的基态，即成键 轨道或非键轨道上。
外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(
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，摩尔吸光系数εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，属 于强吸收。不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发生该类跃
迁。如：乙烯π→π*跃迁的λ为162 nm， εmax为: 1×104 L·mol-1·cm－1。
⑷ n →π＊跃迁
：n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
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⑴ σ→σ＊跃迁
所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生 跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长 λ<200nm，只能被真空紫外分光光度计检测到)。如甲烷的λ 为125nm,乙烷λmax为135nm。
远紫外区10 - 200 nm （真空紫外区）
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2. 物质对光的选择性吸收及吸收曲线
M + h M*
M +热
基态
激发态
M + 荧光或磷光
E1 （△E） E2
E = E2 - E1 = h
量子化 ；选择性吸收;
分子结构的复杂性使其对不同波 长光的吸收程度不同；
用不同波长的单色光照射，测吸光
⑵ n→σ＊跃迁
所需能量较大。吸收波长为150～250nm，大部分在远 紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电子的饱和烃衍生
物(含N、O、S和卤素等杂原子)均呈现n →σ*跃迁。如一氯
甲烷、甲醇、三甲基胺n →σ*跃迁的λ分别为173nm、183nm
和227nm。
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⑶ π→π＊跃迁
光谱分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通过测 量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行 分析的方法。
吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析
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2
概述:
在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来 的分析方法称为吸光光度法,主要有:
红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.51000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。
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3.紫外—可见分子吸收光谱与电子跃迁
物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动 （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动 （3）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
度— 吸收曲线与最大吸收波长 max； 光的互补：蓝➢ 黄
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5
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不 同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 λmax
（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线 形状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的 吸收曲线形状和λmax则不同。
即 E＝Ee+Ev+Er ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
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能级跃迁
紫外见光谱属于电子 跃迁光谱。
电子能级间跃迁的同时 总伴随有振动和转动能级间 的跃迁。即电子光谱中总包 含有振动能级和转动能级间 跃迁产生的若干谱线而呈现 宽谱带。
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讨论：
（1）转动能级间的能量差ΔEr：0.005～0.050eV，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；
（2）振动能级的能量差ΔEv约为：0.05～１eV，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；
（3）电子能级的能量差ΔEe较大1～20eV。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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讨论：
（4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性 的依据。
（5）吸收谱带强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关， 也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩 尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能 相同，但εmax不一定相同； （6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比， 定量分析的依据。
第五章 紫外-可见光
谱
ultraviolet spectrophotometry, UV
第一节 基本原理与概念
一、概述 二、紫外吸收光谱 三、分子吸收光谱与电 子跃迁 四.基本术语 五、光的吸收定律
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一、概述
基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称之为光化 学分析法。 分为:光谱分析法和非光谱分析法。
紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量分析。
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。
本章主要讲授紫外可见吸光光度法。
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二、紫外可见吸收光谱
1．光的基本性质
光是一种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性可用
（动画）
（3）③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依 据之一。
（4）不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在
λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。
（5）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸
收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
波长、频率、光速c、波数（cm-1）等参数来描述： = c ； 波数 = 1/ = /c
光是由光子流组成，光子的能量：
E=h=hc/
（Planck常数：h=6.626 × 10 -34 J × S ) 光的波长越短（频率越高），其能量越大。 白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光 单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子组成) 可见光区：400-750 nm 紫外光区：近紫外区200 - 400 nm
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三、分子吸收光谱与电子跃迁
1．紫外—可见吸收光谱
有机化合物的紫外—可见吸收光谱，是其分子中外层价
电子跃迁的结果（三种）：σ电子、π电子、n电子。
分子轨道理论：一个成 键轨道必定有一个相应的反 键轨道。通常外层电子均处 于分子轨道的基态，即成键 轨道或非键轨道上。
外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(
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，摩尔吸光系数εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，属 于强吸收。不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发生该类跃
迁。如：乙烯π→π*跃迁的λ为162 nm， εmax为: 1×104 L·mol-1·cm－1。
⑷ n →π＊跃迁