光学分析法---分子光谱分析法
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系间跃迁是不同多重态之间的一种无辐射跃 迁．该过程是激发态电子改变其自旋态，分子 的多重性发生变化的结果．当两种能态的振动 能级重叠时，这种跃迁的概率增大．
S1-T1跃迁就是系间跨跃的例子，即单重态到三 重态的跃迁．即较低单重态振动能级与较高的 三重态振动能级重叠．这种跃迁是“禁阻” 的．
磷光发射
到荧基光态发射S0。的各振动能级上．这个过程称为 A3所表示的波长即荧光发射．荧光发射过
程约为10-8s．
外转换
激发态分子与溶剂和其他溶质分子间的 相互作用及能量转移等过程称为外转 换．
外转换过程是荧光或磷光的竞争过程， 因此该过程使发光强度减弱或消失，这 种现象称为“猝灭”或“熄灭”．
系间跨越
A bc lg T lg It
I0
分子发光分析
分子发光的基本过程 分子发光分析的分类
分子荧光分析 分子磷光分析简介 化学发光简介
分子的去激发过程
单重态和三重态 振动松弛 内转换 荧光发射 外转换 系间跨越 磷光发射
发光过程的能量变化
振动松弛（振动弛豫）
在凝聚相体系中，被激发到激发态(如S1 和S2)的分子能通过与溶剂分子的碰撞迅 速以热的形式把多余的振动能量传递给周 围的分子，而自身返回该电子能级的最低 振动能级，这个过程称为振动弛豫．
由于振动弛豫和内转换过程极为迅速(10-12s)， 因此，激发后的分子很快回到电子第一激发 单重态S1的最低振动能级．所以高于第一激 发态的荧光发射十分少见．
荧光发射
对大多数分子而言，当分子处于第一激发 单重态S1的最低振动能级时，分子返回基 态的过程比振动弛豫和内转换过程慢得 多．分子可能通过发射光子跃迁回
分子光谱伴随着分子在不同能级之间的跃迁而 产生，由于不同的分子其能级也不同，不同分 子的分子光谱也不相同。
在紫外可见光谱区域，分子光谱的产生主要与 分子在外层电子能级跃迁有关。
有机化合物的外层电子的能级可分为、、n、 *、*等几种，跃迁通常发生在、n、*、* 轨道间。以、*间的跃迁最强。
无机离子（主要是过渡金属离子）的外层d或f 简并轨道在配体场中分裂后的能级之间的跃迁 可产生弱的跃迁。
双光束分光光度计可很好地消除由于光 源强度变化对吸光度测量的影响，
双波长紫外可见分光光度计
双波长分光光度计中， 两个波长的吸光度几乎 同时测量，可测定背景 很强的混浊样品
多通道紫外可见分光光度计
使用光二极管阵列检测器，包含几百或上千个 检测元件同时测量不同波长处的光强，可在 0.4s内获得一个全波段范围（200-800nm)的吸 收光谱。光谱信噪比优于传统扫描型仪器。
特别是用于动态分析，在Βιβλιοθήκη Baidu分析，过程分析
有机化合物的定性分析
生色团的分析：紫外吸收光谱相同，不 能保证是同一化合物
有机物分子结构研究：推断分子包含的 官能团；同分异构体的区分；
纯度检查：用以判断弱吸收物质中的强 吸收物质，有高的灵敏度
光度法定量分析
原理：朗伯比尔定律A=bc 试验条件选择：波长，狭缝宽度，吸光
振动弛豫过程的发生极为迅速，大约为 10-12s．以各振动能级间的小箭头表示振 动弛豫．
内转换
当S2的较低振动能级与S1的较高振动能级的 能 能量级相以当无或辐重 射叠 方时 式， 过分 渡子 到有S1可的能能从量S相2等的的振振动 动能级上．这个过程称为内转换．
内转换发生的时间约在10-12s．内转换过程 同样也发生在激发三重态的电子能级间．
紫外可见分光光度计的基本部件与可见分光光 度计类似，主要区别是光源（紫外区光源为氘 灯）和样品池（紫外区使用石英材料）不同。
根据仪器结构的不同，可将紫外可见分光光度 计分为：单光束紫外可见分光光度计，双光束 紫外可见分光光度计，双波长紫外可见分光光 度计，多通道紫外可见分光光度计。
双光束紫外可见分光光度计
激发态分子经过系间跨跃到达激发三重态后， 并经过迅速的振动弛豫到达第一激发三重态(T1) 的最低振动能级上，从T1态分子经发射光子返 回基态．此过程称为磷光发射。
磷光发射是不同多重态之间的跃迁．(即T1-S0) 故属于“禁阻”跃迁，因此磷光的寿命比荧光 要长得多，约为10-3到10s。所以，将激发光从 磷光样品移走后，还常可观察到后发光现象， 而荧光发射却观察不到该现象。
某些无机和有机化合物可发生很强的电荷转移 跃迁
电荷转移跃迁
外来辐射照射到某些无机或有机化合物 时，可能发生一个电子从体系的一部分 转移到另一部分，产生吸收带，即电荷 转移跃迁。
有机化合物的分子光谱
跃迁通常发生在、n、*、*轨道间。常见的吸 收谱带主要是：
n *吸收带（弱） n *吸收带（弱） *吸收带（强） 以、*间的跃迁最强。特别是含有共轭双键或离 域电子的有机化合物有较强的紫外吸收。 常见的发射谱带主要是
* n吸收带（弱） * 吸收带（强） 分子中电子离域程度高，结构刚性，取代基 为给电子取代基一般可以提高分子的发射。
结构刚性效应
取代基效应
有机化合物的外层轨道
紫外可见分光光度法
紫外吸收光谱法主要用于有机化合物的定性分 析和定量分析（通常是对纯物质的测定，如对 样品进行色谱分离之后检测；也可以用多波长 法进行两个或三个组分的检测）
度值，显色剂（如果需要的话，要求选 择性好，灵敏度高），显色反应条件 （溶液pH, 显色剂量，时间，温度，稳 定性，掩蔽）
分光光度法的灵敏度
灵敏度值标准曲线的斜率，即A=bc中的 系数b，在分光光度法中主要由决定， 及待测物质或显色剂的本身特性决定
由于吸光度A不受光源强度的影响，分光 光度法的灵敏度与光源强度无关，但光 源强度可以影响灵敏度检测的准确性和 稳定性。
分子光谱分析
分子光谱概述
原子光谱和分子光谱 分子光谱的产生 分子吸收分析----紫外可见分光光度法 分子发光分析
原子能级和分子能级
2p 分子的电子能级
2s
1s 原子能级
分子振动
分子能级
分子转动
原子光谱和分子光谱
237.8nm
238.3nm
原子光谱是线状光谱 分子光谱是带状光谱
分子光谱的产生
S1-T1跃迁就是系间跨跃的例子，即单重态到三 重态的跃迁．即较低单重态振动能级与较高的 三重态振动能级重叠．这种跃迁是“禁阻” 的．
磷光发射
到荧基光态发射S0。的各振动能级上．这个过程称为 A3所表示的波长即荧光发射．荧光发射过
程约为10-8s．
外转换
激发态分子与溶剂和其他溶质分子间的 相互作用及能量转移等过程称为外转 换．
外转换过程是荧光或磷光的竞争过程， 因此该过程使发光强度减弱或消失，这 种现象称为“猝灭”或“熄灭”．
系间跨越
A bc lg T lg It
I0
分子发光分析
分子发光的基本过程 分子发光分析的分类
分子荧光分析 分子磷光分析简介 化学发光简介
分子的去激发过程
单重态和三重态 振动松弛 内转换 荧光发射 外转换 系间跨越 磷光发射
发光过程的能量变化
振动松弛（振动弛豫）
在凝聚相体系中，被激发到激发态(如S1 和S2)的分子能通过与溶剂分子的碰撞迅 速以热的形式把多余的振动能量传递给周 围的分子，而自身返回该电子能级的最低 振动能级，这个过程称为振动弛豫．
由于振动弛豫和内转换过程极为迅速(10-12s)， 因此，激发后的分子很快回到电子第一激发 单重态S1的最低振动能级．所以高于第一激 发态的荧光发射十分少见．
荧光发射
对大多数分子而言，当分子处于第一激发 单重态S1的最低振动能级时，分子返回基 态的过程比振动弛豫和内转换过程慢得 多．分子可能通过发射光子跃迁回
分子光谱伴随着分子在不同能级之间的跃迁而 产生，由于不同的分子其能级也不同，不同分 子的分子光谱也不相同。
在紫外可见光谱区域，分子光谱的产生主要与 分子在外层电子能级跃迁有关。
有机化合物的外层电子的能级可分为、、n、 *、*等几种，跃迁通常发生在、n、*、* 轨道间。以、*间的跃迁最强。
无机离子（主要是过渡金属离子）的外层d或f 简并轨道在配体场中分裂后的能级之间的跃迁 可产生弱的跃迁。
双光束分光光度计可很好地消除由于光 源强度变化对吸光度测量的影响，
双波长紫外可见分光光度计
双波长分光光度计中， 两个波长的吸光度几乎 同时测量，可测定背景 很强的混浊样品
多通道紫外可见分光光度计
使用光二极管阵列检测器，包含几百或上千个 检测元件同时测量不同波长处的光强，可在 0.4s内获得一个全波段范围（200-800nm)的吸 收光谱。光谱信噪比优于传统扫描型仪器。
特别是用于动态分析，在Βιβλιοθήκη Baidu分析，过程分析
有机化合物的定性分析
生色团的分析：紫外吸收光谱相同，不 能保证是同一化合物
有机物分子结构研究：推断分子包含的 官能团；同分异构体的区分；
纯度检查：用以判断弱吸收物质中的强 吸收物质，有高的灵敏度
光度法定量分析
原理：朗伯比尔定律A=bc 试验条件选择：波长，狭缝宽度，吸光
振动弛豫过程的发生极为迅速，大约为 10-12s．以各振动能级间的小箭头表示振 动弛豫．
内转换
当S2的较低振动能级与S1的较高振动能级的 能 能量级相以当无或辐重 射叠 方时 式， 过分 渡子 到有S1可的能能从量S相2等的的振振动 动能级上．这个过程称为内转换．
内转换发生的时间约在10-12s．内转换过程 同样也发生在激发三重态的电子能级间．
紫外可见分光光度计的基本部件与可见分光光 度计类似，主要区别是光源（紫外区光源为氘 灯）和样品池（紫外区使用石英材料）不同。
根据仪器结构的不同，可将紫外可见分光光度 计分为：单光束紫外可见分光光度计，双光束 紫外可见分光光度计，双波长紫外可见分光光 度计，多通道紫外可见分光光度计。
双光束紫外可见分光光度计
激发态分子经过系间跨跃到达激发三重态后， 并经过迅速的振动弛豫到达第一激发三重态(T1) 的最低振动能级上，从T1态分子经发射光子返 回基态．此过程称为磷光发射。
磷光发射是不同多重态之间的跃迁．(即T1-S0) 故属于“禁阻”跃迁，因此磷光的寿命比荧光 要长得多，约为10-3到10s。所以，将激发光从 磷光样品移走后，还常可观察到后发光现象， 而荧光发射却观察不到该现象。
某些无机和有机化合物可发生很强的电荷转移 跃迁
电荷转移跃迁
外来辐射照射到某些无机或有机化合物 时，可能发生一个电子从体系的一部分 转移到另一部分，产生吸收带，即电荷 转移跃迁。
有机化合物的分子光谱
跃迁通常发生在、n、*、*轨道间。常见的吸 收谱带主要是：
n *吸收带（弱） n *吸收带（弱） *吸收带（强） 以、*间的跃迁最强。特别是含有共轭双键或离 域电子的有机化合物有较强的紫外吸收。 常见的发射谱带主要是
* n吸收带（弱） * 吸收带（强） 分子中电子离域程度高，结构刚性，取代基 为给电子取代基一般可以提高分子的发射。
结构刚性效应
取代基效应
有机化合物的外层轨道
紫外可见分光光度法
紫外吸收光谱法主要用于有机化合物的定性分 析和定量分析（通常是对纯物质的测定，如对 样品进行色谱分离之后检测；也可以用多波长 法进行两个或三个组分的检测）
度值，显色剂（如果需要的话，要求选 择性好，灵敏度高），显色反应条件 （溶液pH, 显色剂量，时间，温度，稳 定性，掩蔽）
分光光度法的灵敏度
灵敏度值标准曲线的斜率，即A=bc中的 系数b，在分光光度法中主要由决定， 及待测物质或显色剂的本身特性决定
由于吸光度A不受光源强度的影响，分光 光度法的灵敏度与光源强度无关，但光 源强度可以影响灵敏度检测的准确性和 稳定性。
分子光谱分析
分子光谱概述
原子光谱和分子光谱 分子光谱的产生 分子吸收分析----紫外可见分光光度法 分子发光分析
原子能级和分子能级
2p 分子的电子能级
2s
1s 原子能级
分子振动
分子能级
分子转动
原子光谱和分子光谱
237.8nm
238.3nm
原子光谱是线状光谱 分子光谱是带状光谱
分子光谱的产生