光学分析法---分子光谱分析法
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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
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，可的吸 收光谱。光谱信噪比优于传统扫描型仪器。
* 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）
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。
特别是用于动态分析，在线分析，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
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
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．
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．
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
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。
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
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
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
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，可的吸 收光谱。光谱信噪比优于传统扫描型仪器。
* 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）
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。
特别是用于动态分析，在线分析，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
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
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．
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．
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
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。
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
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