紫外可见光谱解析
紫外–可见吸收光谱原理
紫外–可见吸收光谱原理
紫外-可见吸收光谱是一种常用的光谱分析技术，用于分析物
质的化学结构和浓度。
它基于物质对紫外-可见光的吸收特性。
紫外-可见光谱是通过将被测物质溶解在适当的溶剂中，然后
用一束紫外-可见光照射样品，并测量样品对光的吸收来进行的。
紫外-可见吸收光谱的原理基于被测物质分子电子的激发和跃迁。
当物质处于基态时，其分子处于低能级的电子轨道上。
当紫外-可见光照射被测物质时，光子的能量能够被物质中的电
子吸收，使其跃迁到高能级的轨道上。
这种电子跃迁导致了紫外-可见光谱的吸收峰。
每种物质都有其特定的吸收特性，这是由其分子结构和化学键决定的。
不同的分子或化学键对不同波长的光具有不同的吸收能力。
通过测量光通过样品后的强度变化，可以得到吸收光谱。
紫外-可见吸收光谱通常以波长（nm）为单位进行测量。
在可
见光范围内，波长较长的光产生红色的吸收峰，而波长较短的光产生紫色的吸收峰。
在紫外光范围内，波长较长的光产生较低能级的吸收峰，而波长较短的光产生较高能级的吸收峰。
通过分析样品吸收光谱的形状和位置，可以确定样品中的物质种类和浓度。
此外，紫外-可见吸收光谱还可以用于分析反应
动力学、鉴定物质和定量测量等应用。
紫外可见光谱原理
紫外可见光谱原理紫外可见光谱是一种常用的分析技术，它通过测量物质在紫外和可见光波段的吸收或发射来确定物质的结构和浓度。
紫外可见光谱原理的理解对于化学、生物、环境等领域的研究具有重要意义。
首先，我们来了解一下紫外可见光谱的基本原理。
紫外可见光谱是基于物质对紫外和可见光的吸收或发射现象而建立的分析方法。
当物质受到紫外或可见光照射时，其中的电子会发生跃迁，从低能级跃迁到高能级，或者从高能级跃迁到低能级，这种跃迁会导致物质吸收或发射特定波长的光线。
通过测量物质在不同波长下的吸收或发射光强，就可以得到物质的吸收光谱或发射光谱。
紫外可见光谱的原理基于琳琅满目的颜色。
我们知道，白光经过三棱镜的分光作用后，会分解成七种颜色的光。
这七种颜色的光分别对应着不同的波长，从红色（波长较长）到紫色（波长较短）。
而物质对不同波长的光的吸收或发射程度是不同的，通过测量吸收或发射光的强度，就可以得到物质在不同波长下的吸收光谱或发射光谱。
紫外可见光谱的原理是基于物质对不同波长光的吸收或发射特性。
在紫外可见光谱分析中，常用的检测器有紫外检测器和可见光检测器。
紫外检测器适用于紫外波段的分析，而可见光检测器适用于可见光波段的分析。
通过这些检测器，可以测量物质在不同波长下的吸收或发射光强，从而得到物质的吸收光谱或发射光谱。
紫外可见光谱原理的理解对于分析物质的结构和浓度具有重要意义。
通过测量物质在不同波长下的吸收或发射光强，可以得到物质的吸收光谱或发射光谱，进而推断物质的结构和浓度。
因此，紫外可见光谱在化学、生物、环境等领域的研究中得到了广泛的应用。
总之，紫外可见光谱原理是基于物质对紫外和可见光的吸收或发射现象而建立的分析方法。
通过测量物质在不同波长下的吸收或发射光强，可以得到物质的吸收光谱或发射光谱，进而推断物质的结构和浓度。
紫外可见光谱在化学、生物、环境等领域的研究中具有重要意义，对于我们深入理解物质的特性和行为有着重要的帮助。
各种光谱分析解读
各种光谱分析解读光谱分析是一种科学技术，通过研究物质与光的相互作用，可以从中获取物质的结构、性质和组成信息。
光谱分析包括多种方法和技术，其中常用的有紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振光谱、拉曼光谱和质谱等。
下面将对这些光谱分析方法做一些解读。
紫外可见光谱（UV-Vis）紫外可见光谱是通过检测物质吸收或散射紫外可见光而获得的。
这种方法对于研究有机物和无机物的电子转移、共振结构等有很大的应用价值。
通过紫外可见光谱可以了解物质的电子能级分布、化学键的性质和分子的色彩等。
红外光谱（IR）红外光谱是通过检测物质对红外辐射的吸收而获得的。
红外光谱可以分析物质的官能团、分子结构和立体构型。
不同官能团和化学键对红外光谱会有不同的吸收峰，通过对红外光谱的解析和比较，可以推断物质的组成和结构。
核磁共振光谱（NMR）核磁共振光谱是通过检测物质中核磁共振信号而获得的。
核磁共振光谱可以研究物质中的原子组成、化学环境和立体构型。
不同原子核有不同的共振频率，通过对核磁共振光谱的分析，可以确定物质中的原子种类和它们的相对数量。
拉曼光谱拉曼光谱是通过检测物质对激光散射光的拉曼效应而获得的。
拉曼光谱可以研究物质的分子振动模式和晶格振动模式等。
拉曼光谱的谱线对应于物质分子的振动能级差，通过对拉曼光谱的解析，可以了解物质的分子结构和化学键的性质。
质谱质谱是通过检测物质中离子的质量与通量的关系而获得的。
质谱可以研究物质中的原子组成、分子量和化学键的性质。
不同原子和分子具有不同的质荷比，通过对质谱的解析，可以确定物质的分子结构和化学键的类型。
紫外可见吸收光谱法基本原理和解析
收曲线(最大吸收波长 max)。
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蓝 ➢黄 450~480nm 580~600nm
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★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。
物质可能达到的最大灵敏度。
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3.偏离朗白—比耳定律的原因 标准曲线法测定未知溶液的浓度时，发现： 标准曲线常发生弯曲（尤其当溶液浓度较高 时），这种现象称为对朗伯-比耳定律的偏离。
引起这种偏离的原因： （1）入射光非单色光。
仪器的非理想引起的 （2）溶液不均匀。 （3）溶液中发生了化学变化
布格(Bouguer)和朗白(Lambert)先后于1729年
和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度
的关系。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
A∝ c
二者的结合称为朗白—比耳定律，其数学表达
式为： A＝lg（I0 / It)= εb c
T It
AlgT
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）可作为定性鉴定的参数。
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（4）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 处的摩尔吸光系数以εmax表示。
εmax表明了该吸收物质最大限度的 吸光能力，也反映了光度法测定该
紫外-可见光光谱解析
分析原理
朗伯定律
1729年波格尔在实验中发 现物质对光的吸收与吸光物 质的厚度有关。朗伯—波格 尔的学生进一步研究指出： 当溶液的浓度一定，光的吸 收程度与液层厚度成正比， 这就是朗伯定律。 表示为： A=k1b
A——吸光度
K1——比例常数
分析原理
1852年比尔（beer）在研
究各种无机盐对红光的吸
栅极，Grill
光束 屏蔽
紫外-可见光光度计
检测器
光束 阴极
e
阳极丝（Ni）
光电池
抽真空
紫外-可见光光度计
单色器
将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出 任一波长单色光的光学系统。 入射狭缝：光源的光由此进入单色器； 准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； 色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅； 聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色
光聚焦至出射狭缝；
出射狭缝: 光源进入吸收池。
紫外-可见光光度计
吸收池
也叫比色皿，有玻璃的，有石英的，在紫外区须
采用石英池，可见区一般用玻璃池。 。要求自身对
光的吸收要小。
紫外-可见光光度计
利用光电效应将透过吸收池的光
检测器
信号变成可测的电信号，常用的有光电池、光电管或
光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ倍增管。
石英套
光 电 倍 增 管
阳极
1个光子产生106~107个电子
收后又指出：当单色光通 过溶液层的厚度一定时， 溶液的吸光度与溶液的浓 度成正比，即比尔定律， 表示为： A = log（ I0/ I ) = K2c
分析原理
将朗伯定律和比尔定律合并，即为朗伯比尔定律。
A = log（ I0 / I ) = log（ 1/ T) = kcb
(UV-Vis)紫外-可见吸收光谱分析
朗伯-比耳定律 材料对光的吸收可以用吸收定律加以描述。
布格Bouguer和朗伯Lambert先后于1729年和1760年阐 明了光的吸收和吸收层厚度的关系，称为朗伯定律。 1852年比耳又提出了光的吸收和吸收物浓度之间的关 系，称为比耳定律。两者的结合称为朗伯比耳定律。
1
B(hv Eg ) 2
为吸收系数，B为常数，hv 为光子的能量
Eg 为半导体的禁带宽带。
( )2和 hv为线性关系，由半导体的吸收光谱，做 ( )2
B
B
(
)
2和
hv
的图谱，就得到线性吸收边
B
如果将吸收边的线性关系延伸到与 hv
轴相交的地方，就可以得到半导体的带隙 Eg
一般将用这种方法得到的带隙叫做光学带隙，它的测 量是紫外-可见吸收光谱在半导体材料中最常见的应用。
dI x
ai dni
i 1
Ix
s
当光束通过厚度为b的吸收层时，产生的总的吸光度等
于在全部吸收层内吸收的总和，对上式积分得到：
m
ln I0
ai ni
i 1
I
s
吸光度是指吸光体对光的吸收程度，通常人们用
A
log
I0 I
来表示，因此，根据吸光度A的定义
A log I0
I
2. 禁戒的直接跃迁
某些情况下，即使在直接禁带的半导体材料中，其价 带顶和导带底都在K空间的原点，但是它们之间的跃 迁即K=0可能被选择定则禁止，而K不为0的情况下的 跃迁反而被允许，一般把这种跃迁称为禁戒的直接跃 迁。同样通过计算，可以得到吸收系数和光子能量的 关系
紫外-可见吸收光谱
3. 有机化合物的结构推测
化合物的紫外吸收光谱基本上是分子中发色基团和助色基 团的特性，而不是整个分子的特性，所以单独从紫外吸收光 谱不能完全确定化合物的分子结构，必须与IR、NMR、MS及 其它方法配合，才能得出可靠的结论。紫外光谱在研究化合 物的结构中的主要作用是推测官能团、结构中的共轭体系以 及共轭体系中的取代基的位置、种类和数目等。
3. 电荷迁移光谱
某些分子既是电子给体，又是电子受体，当电子 受辐射能激发从给体外层轨道向受体跃迁时，就 会产生较强的吸收，这种光谱称为电荷迁移光谱。 如 苯酰基取代物在光作用下的异构反应。
二、影响紫外-可见吸收光谱的因素
物质的吸收光谱与测定条件有密切的关系。测定条 件（温度、溶剂极性、pH等）不同，吸收光谱的形 状、吸收峰的位置、吸收强度等都可能发生变化。
化合物3 的基本值217nm 4 个环基代( 4×5) 20nm 二烯在同一个环内36nm 合计为273nm
化合物4 的基本值为217nm 2 个环基代( 2×5) 为10nm 二烯在同一个环内为36nm 合计为263nm
4. 定量分析
4.1 Lamber-Beer定律—吸收光谱法基本定律 它描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测 物浓度的关系。 (a)Lamber-Beer定律的适用条件（前提） 入射光为单色光，均匀非散射的稀溶液 该定律适用于均匀非散射固体、液体和气体样品 在同一波长下,各组分吸光度具有加和性 A=A1+A2++An
3.pH值 红移或蓝移
三、紫外-可见吸收光谱分析法应用
紫外-可见吸收光谱除主要可用于物质的定 量分析外，还可以用于物质的定性分析、纯度鉴 定、结构分析。 1.定性分析
是根据样品物质的摩尔吸收系数、峰形等测定参数与已 知的数据进行比对，以推断出样品物质的结构、纯度方 面的信息。
简述紫外可见光谱的基本原理
紫外可见光谱的基本原理紫外可见光谱是一种常用的光谱分析技术，它利用分子能级跃迁的原理，通过测量样品对特定波长光的吸收或反射来分析样品的组成和性质。
以下是对紫外可见光谱基本原理的简要概述。
1.分子能级跃迁紫外可见光谱的原理基于分子能级跃迁。
在紫外可见光照射下，分子从基态（最低能级）跃迁到激发态（较高能级）。
这个过程通常伴随着能量的吸收，因此样品的分子在特定的波长下会吸收光。
分子的能级跃迁能量取决于分子的结构，因此不同物质的能级跃迁能量不同，从而形成了各自独特的紫外可见光谱。
2.吸收波长与能级差关系紫外可见光谱的吸收波长与分子能级差密切相关。
当照射光的能量与分子能级差相匹配时，分子会吸收该能量的光并产生吸收峰。
因此，不同物质的紫外可见光谱具有不同的吸收峰位置和形状，这成为物质鉴别的关键。
通过测量样品在不同波长下的吸光度，我们可以获得样品的紫外可见光谱图。
3.不同物质的光谱特征不同物质由于分子结构和能级差的不同，其紫外可见光谱具有独特的特征。
例如，芳香族化合物通常在200-300nm范围内具有强的吸收峰，这是由于芳香环的电子结构导致的。
此外，不同官能团也有特定的吸收峰，如烯烃在290nm左右有明显的吸收峰，而羟基则在300nm左右有强的吸收峰。
这些特征使得紫外可见光谱成为一种有效的物质鉴别方法。
4.定量分析紫外可见光谱也可用于定量分析，即通过测量样品在不同波长下的吸光度来确定样品中某种物质的含量。
常用的定量方法有标准曲线法、内标法等。
通过与标准品在同一条件下测量得到的紫外可见光谱进行比较，可以计算出样品中目标物质的含量。
这种定量分析方法在化学、生物、环境等领域有着广泛的应用。
总之，紫外可见光谱的基本原理是基于分子能级跃迁、吸收波长与能级差关系以及不同物质的光谱特征等进行的。
通过对紫外可见光谱的测量和分析，我们可以获得样品的组成和性质信息，并对其进行定量分析。
紫外可见光谱法
紫外可见光谱法紫外可见光谱法紫外可见光谱法，也被称为UV-Vis光谱法，是一种广泛应用于化学、生物、医药等领域的分析技术。
它可以快速、准确地测试样品中的化合物的组成和结构，也可以用于质量控制和成份分析等方面。
本文将介绍紫外可见光谱法的原理、应用及优缺点。
一、原理紫外可见光谱法的原理基于样品分子在紫外和可见光区域吸收辐射的现象。
当样品中的化合物受到光的照射时，它会吸收自己所能吸收的波长的光，导致光强度的降低。
通过比较样品前后的光强度差异，就可以确定其所含有的化合物的量。
二、应用紫外可见光谱法在化学、生物、医药等领域中具有重要应用。
以下是一些常见的应用领域：1.化学领域：用于分析化合物的结构和组成、溶液的浓度等。
2.生物领域：用于测定生物分子的含量和结构，如核酸和蛋白质的含量测定。
3.医药领域：用于药品的质量控制，检测药品中残留的杂质等。
4.环境领域：用于测定空气、水、土壤等中的污染物质浓度。
5.食品领域：用于检测食品中的添加剂、色素等成分。
三、优缺点紫外可见光谱法有多种优点，如准确、快速、简单易操作等。
同时，它也有一些缺点：1.受样品的溶液色和浓度等因素的影响较大，会影响测试准确性。
2.无法检测未吸收光的区域，有些化合物可能不会在紫外或可见光谱范围内吸收辐射。
3.分析结构复杂的混合物时，可能需要使用其他检测方法作为辅助手段。
总之，紫外可见光谱法是化学、生物和医学等领域中一种广泛应用的分析技术。
虽然它有一些局限性，但其准确性和简单易操作性仍使其成为研究和应用领域中不可或缺的一部分。
紫外可见吸收光谱原理
紫外可见吸收光谱原理
紫外可见吸收光谱是一种常用的分析方法，用来研究物质对紫外和可见光的吸收特性。
其原理基于分子吸收光谱和比尔定律。
当紫外可见光线通过样品溶液时，部分光子会被溶液中的分子吸收。
吸收的光子会使分子的电子跃迁到更高的能级，从而产生吸收峰。
通过测量样品溶液的吸收峰强度，可以获得与溶质浓度相关的吸光度数据。
吸光度与溶质浓度之间的关系可以由比尔定律描述。
比尔定律认为吸光度与溶质浓度之间存在线性关系，即吸光度与溶质浓度成正比。
根据比尔定律的表达式A = εlc，其中A为吸光度、ε为摩尔吸光系数、l为光程长度、c为溶质浓度，可以通过测
量吸光度来确定溶质的浓度。
实际测定过程中，常用紫外可见分光光度计进行测量。
分光光度计通过分光装置将入射的光线分成不同波长区域，再通过样品池使光通过样品溶液，在光敏探测器的检测下得到吸光度信号。
然后将吸光度与浓度数据转化并分析，以得出所需的结果。
通过紫外可见吸收光谱，可以研究溶液中溶质的浓度、反应动力学、溶解度等参数，并用于定量分析和质量控制等领域。
这种分析方法广泛应用于化学、生化、制药等领域，并为科学研究和工业生产提供了强有力的支持。
紫外光谱-解析
电子能级和跃迁示意图
返回 各种跃迁所所需能量(ΔE)的大小次序为：
s s* n s*p p* n p *
金属配合物的紫外—可见吸收光谱
金属离子与配位体反应生成配合物的颜色一般不同于游 离金属离子(水合离子)和配位体本身的颜色。金属配合物的 生色机理主要有三种类型：
⑴配位体微扰的金属离子d一d电子跃迁和ｆ一ｆ电子跃迁
如果在260~300nm有中强吸收（ε=200~1000）， 则表示有B带吸收，体系中可能有苯环存在。如果苯 环上有共轭的生色基团存在时，则ε可以大于10000。
如果在250~300nm有弱吸收带（R吸收带） ε<100， 则可能含有简单的非共轭并含有n电子的生色基团，如 羰基等。
简单的不饱和化合物
δ烷基取代
计算值
18 256nm （254nm）
溶剂校正
溶甲氯二乙己环水
剂醇仿氧醚烷己
六
烷
环
Δ
0 +1 +5 +7 +11 +11 -8
λn
m
芳环化合物的紫外吸收光谱
苯的紫外吸收光谱 （溶剂：异辛烷）
硝基苯（1），乙酰苯（2），苯甲酸甲酯 （3）的紫外吸收光谱（溶剂 庚烷）
芳环化合物的紫外吸收光谱
237 nm（238 nm）
（2）非骈环双烯基本值
4个环残基或烷基取代 环外双键 计算值
217
+5×4 +5
242 nm （243 nm）
（3）同环共轭双烯基本值 253
5个烷基取代
+5×5
3个环外双键
+5×3
延长一个双键
+30×2
AcO
计算值
紫外可见光谱范围
紫外可见光谱是指波长在190~800纳米之间的电磁辐射。
它可以进一步划分为紫外光区域和可见光区域。
紫外光区域包括：
1.真紫外区（UV-C）：波长范围是190~280纳米，这个波长范围是最具有杀菌、消毒功
能的紫外线区域。
2.过渡带（UV-B）：波长范围是280~315纳米，这个区域的紫外线对人体有害，会导致
皮肤晒伤和皮肤癌等问题。
3.过渡带（UV-A）：波长范围是315~400纳米，这个区域的紫外线能够穿透云层和玻璃，
对人体也有一定的危害。
可见光区域包括：
1.红光区（700~800纳米）
2.橙光区（590~620纳米）
3.黄光区（570~590纳米）
4.绿光区（495~570纳米）
5.蓝光区（450~495纳米）
6.紫光区（380~450纳米）
可见光区域的颜色由波长决定，红色的光波长最长，紫色的光波长最短。
人眼可以感知这个范围内的光线，因此被称为可见光谱。
紫外可见光光谱分析法
实用价值； 乙烷λmax=135nm； 甲烷λmax=125nm
n→π*： 能量最小；对应紫外-可见光区，但摩尔吸收系数小，谱带
弱，属于禁阻跃迁。 羰基、硝基等简单生色基团
n→σ*
能量较高；对应远紫外和近紫外区；不易观察,且摩尔吸收小。
机物分子中含有不饱和官能团。
2、生色团与助色团 有机物中含有π键的基团，对200nm以上的辐射具有吸收
性；而且随着π键数目的增加，溶剂的极性增强时发生红移进 入可见光区，使物质具有颜色，因而，称含π键的基团为生色 基团(发色基团)，通常表现为n →π*和π→π*跃迁。
如>C=C<（烯），>C=O（羰），-N=N-（偶氮）， =C=S(硫羰)，
(一) 分子吸收光谱
分子能级
有机物分子在紫外-可见光范围的吸收是由分子的能级跃迁
产生的；分子的能级组成有：
电子能级跃迁：20 ~ 1eV
紫外-可见光区
振动能级跃迁：0.05~1eV
中红外区
转动能级跃迁：0.005~0.05
远红外、微波
当分子受到辐射的作用时，则发生相应能量的能级跃迁
电子能级是分子能中最大的能级，分子在产生 电子能级跃迁的过程中，同时也产生振动能级的跃迁； 振动能级跃迁时也产生转动能级的跃迁；
*不饱和烃及共轭烯烃 在不饱和烃类分子中，除σ键外，还有π键；故不饱和烃产
生的跃迁类型有：σ→σ*和 π→π* 两种； 由于 E σ→σ* > E π→π* ， 所以π→π*跃迁比较容易激发，最大吸收峰波长比σ→σ*跃迁
受激发的吸收峰的波长大；
λmaxπ→π* > λmax σ → σ* 乙烷：λmax=135nm 乙烯：λmax=165nm、193nm；
紫外光谱的解析
紫外光谱的解析一、紫外光谱的基本原理1. 概念•紫外光谱（UV）是分子吸收紫外•可见光区（200•800nm）的电磁波而产生的吸收光谱。
它反映了分子中的电子跃迁情况。
当分子吸收紫外光时，分子中的价电子从低能级跃迁到高能级。
•例如，在一些有机化合物中，存在着π电子和n电子（非键电子）。
这些电子可以发生π• π跃迁、n• π跃迁等。
其中，π• π跃迁通常所需能量较高，对应的吸收波长相对较短，多在200nm左右；而n• π跃迁所需能量较低，吸收波长相对较长，一般在270• 350nm范围。
2. Lambert - Beer定律•这是紫外光谱分析的基本定律，其表达式为 A = εbc。
其中，A是吸光度，表示物质对光的吸收程度；ε是摩尔吸光系数，它与物质的性质有关，反映了物质对特定波长光的吸收能力，单位为L/(mol·cm)；b是光程长度，即样品池的厚度，单位为cm；c是溶液中物质的摩尔浓度，单位为mol/L。
•例如，在测定某一化合物的浓度时，如果已知其摩尔吸光系数和光程长度，通过测量吸光度就可以计算出溶液中的物质浓度。
假设某物质的摩尔吸光系数为1000L/(mol·cm)，光程长度为1cm，测得吸光度为0.5，根据Lambert• Beer定律，可算出该物质的浓度c = A/(εb)=0.5/(1000×1)= 5×10⁻⁴mol/L。
二、紫外光谱中的特征吸收带1. R带• R带是由n•π跃迁产生的吸收带。
其特点是吸收强度较弱，摩尔吸光系数一般在10• 100L/(mol·cm)范围内，吸收峰波长较长，多在270• 350nm。
•在醛、酮、硝基化合物等分子中常常可以观察到R带。
例如，丙酮分子中的羰基（C = O）上的n电子可以发生n• π跃迁，在约279nm处有一个R带吸收峰。
2. K带• K带是由共轭体系中的π• π跃迁产生的吸收带。
其吸收强度较大，摩尔吸光系数通常大于10000L/(mol·cm)，吸收峰波长与共轭体系的大小有关。
紫外可见光谱原理
紫外可见光谱原理
紫外可见光谱是一种常用的分析技术，它基于物质与可见光或紫外光的相互作用原理来进行物质的检测和定量分析。
可见光谱是指检测物质可见光区域（400-700纳米波长范围）
的吸收和发射现象。
在可见光谱的测量中，光源会发出具有连续波长范围的光线，经过样品后，样品会吸收一部分光线，剩余的光线会通过检测器进行检测和记录。
通过检测到的吸收光信号，可以得到样品在不同波长下的吸光度。
紫外光谱则是指检测物质紫外光区域（200-400纳米波长范围）的吸收和发射现象。
紫外光谱与可见光谱的原理相似，都是通过样品吸收光线来分析物质的性质和组成。
紫外光谱在药物、化学、生物等领域广泛应用，可以用于研究物质的结构、浓度、纯度等参数。
实际应用中，可见光谱和紫外光谱常用于定量分析和定性分析。
定量分析可以通过样品在特定波长下的吸光度与物质浓度之间的关系来确定物质的浓度。
定性分析则是通过比较样品的光谱特征与已知标准光谱进行对应，来确认物质的种类和组成。
总之，紫外可见光谱原理是通过测量物质在可见光或紫外光区域的光吸收和发射，来进行物质分析和检测。
它是一种非常常用且有效的分析技术，广泛应用于科学研究、工业生产和医药检测领域。
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构分析。 双波长分光光度计适用于多组分混合物、混
浊试样以及存在背景干扰或共存组分吸收干
扰的样品测定，可以提高方法的灵敏度和选
择性。
四、显色反应与显色条件的选择
M + R
被测组分 显色剂
MR
有色化合物
1. 对显色反应的要求
选择性好，干扰小，或者干扰容易消除； 灵敏度足够高； 有色化合物组成恒定，符合一定的化学式；
第八章 吸收光谱分析
第一节 分子光谱概述
一、电子跃迁与分子光谱
价电子运动——电子能级跃迁 分子内原子在平衡位置附近的振动 分子内部运动 ——振动能级跃迁 分子绕其重心的转动——转动能级 跃迁 分子的总能量 E= + Ev + Er
电子能级
振动能级
转动能级
电子能级间的能量差ΔΕe最大，约为1～20eV，
有色化合物的化学性质应足够稳定；
有色光的互补色
吸收光谱（吸收曲线）
a. 样品对不同波长的光的吸收强度不同，以 λ~A 作图可得吸收曲线。 b. 吸收曲线： 吸收峰→λmax 吸收谷→λmin 肩峰→λsh 末端吸收 → 饱和 σσ跃迁产生
max
KMnO4溶液的吸收曲线
吸收曲线的讨论：
①最大吸收波长λmax
②不同浓度的同一种物质，
三、吸收光谱的特点：
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——物质定性分析的依据；
吸收谱带的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 作为物质定性分析的依据。 吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数 成正比——物质定量分析的依据。
偏离朗伯—比尔定律的原因：
1、定律的局限性 2、非单色光引起的偏离 3、溶液中的化学反应引 起的偏离 4、显色反应中干扰物质 的存在引起的偏离 A 正偏离 负偏离
c
三、分光光度计
光源
单色器
样品室
检测器
指示器
1. 光源
在整个光谱区域内可以发射出连续光谱，具有 足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用 寿命。
二、光吸收的基本定律
——Lambert – Beer定律
I0
Ir
Ia
I
I0 I Ia Ir
朗伯—比尔定律：
当一束单色光穿过透明介质时，光强度的减 弱，即光的吸收程度与吸收介质的厚度及光 路中吸光微粒的数目成正比。
I0 lg KcL I
I0为入射光强度，I为透射光强度，K为吸光系 数，L为吸收池厚度，c为被测物质的浓度。
紫外光区: 氢灯或氘灯作为光源，其辐射波长 范围在185～400 nm。
可见光区：钨灯或碘钨灯作为光源，其辐射波 长范围在320～2500 nm。
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。
入射狭缝：光源的光由此进入单色器；
准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束；
5. 指示器
指示器的作用是把光电流或放大的信号以适当方 式显示或记录下来。 老式的仪器上使用悬镜式光点反射检流计测量光 电流，等刻度标尺是百分透光度T，对数刻度是 吸光度A。
I A lg lg T I0
分光光度计的类型
双光束光度计工作示意图
双光束分光光度计可消除光源不稳定、检测
朗伯—比尔定律：
透光度：
I T I0
吸光度：
I0 A lg lg T I
I0 lg KcL I
A cL
吸收池厚度 cm cm
被测物质浓度
吸光系数 K g/L cm-1· g -1 · L mol/L 吸光物质摩尔质量 cm-1· mol -1 · L
桑德尔灵敏度： S M /
色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；
聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色
光聚焦至出射狭缝； 出射狭缝。
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。
4. 检测器
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成电信 号，常用的有光电池、光电管或光电倍增管。
其吸收曲线形状相似λmax不变。 对于不同物质，吸收曲线形 状和λmax则不同。
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。不同物质的λmax有时可 能相同，但εmax一定不同时相同。
吸收曲线的讨论：
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。
振动能级间的能量差ΔΕv约为0.05～１eV，
转动能级间的能量差ΔΕr最小，约为0.005～ 0.05eV。
Ee Ev Er
分子光谱： 由分子中电子能级、振动能级和 转动能级的跃迁产生的带状光谱， 包括吸收光谱和发射光谱。 吸收光谱
紫外-可见吸收光谱 红外吸收光谱等 荧光光谱 磷光光谱等
发射光谱
二、分子吸收光谱
紫外-可见吸收光谱：200~760 nm波长的 电磁波作用于分子，分子轨道中的价电 子发生跃迁而产生的光谱。
红外吸收光谱： 0.75~1000 m 波长的电 磁波作用于分子，分子中官能团发生振 动、转动能级的跃迁而产生光谱。
用途：可用于化合物的结构鉴定和定量 分析。
第二节 可见分光光度法
比色分析法是基于有色物质对可见光的 选择性吸收而建立起来的分析方法。 比色法：目视比色 分光光度法：利用仪器检测
比色分析法
一、物质对光的选择性吸收及吸收曲线
M + h
基态
→
M*
激发态
M + 热 M + 荧光或磷光
E1
（△E）
E2
E = E2 - E1 = h
能量量子化——选 择性吸收
物质颜色和吸收光颜色的互补关系
物质颜 色 黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿 吸收光 波长范 颜色 围/nm 紫 400~450 蓝 450~480 绿蓝 480~490 蓝绿 490~500 绿 500~560 黄绿 560~580 黄 580~600 橙 600~650 红 650~760