染料的特性
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吸收带的面积称为积分吸 收强度，它表示整个谱带的吸 收强度。
在一个电子吸收光谱曲线图里可以有几个吸收带， 它们分别反映电子运动状态的不同变化。为了便于区 别，人们往往把波长最长的吸收带称为第一吸收带， 以区别于波长较短的其它吸收带。
吸收带的面积称为积分吸收强度，它表示整个谱 带的吸收强度。
积分吸收强度＝ d~
第二节 吸收现象和吸收光谱曲线
一、颜色和吸收 染料的颜色是它们所吸收的光波颜色(光谱色)的补 色，是它们对光的吸收特性在人们视觉上产生的反映。 染料分子的颜色和结构的关系，实质上就是染料分子 对光的吸收特性和它们的结构之间的关系。
二、吸收定律
染料的理想溶液对单色光(单色光是波长间隔很小 的光，严格地说是由单一波长的光波组成的光)的吸收 强度和溶液浓度、液层厚度间的关系服从朗伯特－比 尔(Lambert－Beer)定律。
二、吸收强度和选津
在光谱学中，人们用跃迁矩来估算吸收强度。据 估算，许多具有共轭结构的有机化合物的电子跃迁， 吸收强的max可达105 数量级。人们把 max 很小的跃迁 称为“禁戒”的，而把max 大的跃迁称为“允许”的。 max 小于102的就算是“禁戒”的了。
要发生具有一定跃迁矩的所谓“允许”的跃迁， 要有一定的条件。这些条件称为选律；主要的如下所 述。
T＝I/I0， lgT－1称为吸光度，以A代表 (也称光密 度，以D代表)
A＝lgI/I0 浓度c以摩·升－1为单位，吸光度A和摩尔 吸光系数的关系为： A＝cl
三、吸收光谱曲线
从图中可以看出，在某一 波段内，有一个吸收带，它的 最大吸收波长称为该吸收带的 最大吸收波长，以max代表,相 应的吸光度可计算出摩尔吸光 系数max。
所谓的发色团，一般指的是那些能对波长为200～ 1000nm 的电磁波发生吸收的基团。实际上，染料要对波 长大致为380～780nm范围内的光波发生吸收才能具有颜 色。它们的分子结构里要有—个由若干共轭双键构成的共 轭系统。这些共轭系统往往还带有助色团，成为一个发色 体系。所谓助色团，指的是那些接在 共轭系统上的－ NH2、－NHR、－NR2、－OH、－OR等供电子基团。
常用的朗伯特-比尔定律方程式。
将波长为的单色光平行投射于浓度为c的稀溶液， 温度恒定，入射光强度为I0，散射忽略不计， 通过 厚度为l的液层后，由于吸收，光强减弱为I，它们之 间的关系为：
I＝I010－acl 透过光和入射光的光强之比I/I0称为透光度，常以T 代表。如厚度1以厘米为单位，浓度c以克·升－1为单位， a称为吸光系数。浓度如以摩·升－1为单位，则a改写为 ，称为摩尔吸光系数 (以前称为克分子消光系数)。 它是溶质对某一单色光吸收强度特性的衡量。
E＝Ee＋Ev＋Er 在光的作用下，当光子的能量和分子的能级间隔一 致时，便可能发生吸收，分子的能级增高而成为所 谓激化态。这种增高能级的过程叫做激化。
染料激化态和基态之间的能级间隔E必须与此相适 应。这个能级间隔的大小虽然包含着振动能量和转动 能量的变化，但主要是由价电子激化所需的能量决定 的。就有机化合物而言，对可见光吸收的能级间隔是 由它们分子中电子运动状态所决定的。 键电子所 处的能级比较低， 激化的能级间隔较大，所需能量 属于远紫外线的能量范围。>C＝O、－N＝N－等氧、氮 原子上的孤对电子的能级比较高，激化所需的能量虽 较小，在一定条件下会对可见光发生吸收，但吸收的 强度都很低，对染料的颜色作用不大，而对染料的光 化学作用却有很大的意义。
对称选律
φ4
E
E3－E 2
φ3 φ2 φ1
E4－E1
图3-5 丁二烯的 电子*跃迁 示意
自旋选律 在一般的基态分子中，电子自旋方向相反（自旋反平行）而 成对的（自旋反平行的电子对可写作符号）。但有时分子中 有2个自旋方向相同的电子（自旋平行）。前一种状态称为 单态，后一种状态称为三态。因为在一定强度的磁场作用下， 单态的原子光谱只有一条谱线；三态的原子光谱有三条谱线。 这种态数称为自旋多重性。三态的能级比相应的单态低一些。 在没有外界磁场等因素的作用下，伴有态数改变的跃迁是“禁 戒”的。换言之，单态、三态间的跃迁（S T，S代表单 态，T代表三态）机率一般是很低的。
第三节 吸收光谱曲线的量子概念
一、吸收波长和能级 光是一种电磁波，具有波和微粒两象性质。它的波动 频率和光速c成正比，和波长成反比。
＝c/ 光又具有微粒性质。它的能量发射、传播和转移都不 是连续，而是量子化的，以能量微粒光子为最小单元 的。光子的能量和光的频率成正比。
E＝h 式中E为一个光子的能量， h为普朗克常数 (6.6256x10－27尔格·秒，l卡＝4.184×107尔格)。
吸收波长为：
＝hc/E
由上可知，激化态和基态的能 级间隔越小，吸收光波的频率 越低，而吸收波长则与此成反 比。作为染料，它们的主要吸
收波长应在380－780nm波段范 E
围内。染料激化态和基态之间
的能级间隔E必须与此相适应。
v'=2 v'=1
v'=0 E1
v"=2 v"=1 v'=0
E0
电子发生跃迁时，分子的电子能级发生变化，原子核 的振动状态和分子的转动状态也会随之而发生变动。 所以，由于电子跃迁而发生的分子能量变化E是由电 子能量变化Ee，振动能量变化E 和转动能量变化 Er所构成的，而且也是量子化的。
染料的特性
内容
第一节 引 言 第二节 吸收现wenku.baidu.com和吸收光谱曲线 第三节 吸收光谱曲线的量子概念 第四节 染料的颜色和结构的关系 第五节 外界条件对吸收光谱的影响
第一节 引 言
本章的任务在于说明：染料对光的吸收现象、吸 收现象的量子概念以及染料的颜色和结构的一般关系。 这里所谓染料的颜色一般是指染料的稀溶液吸收特性， 也就是指染料成分子分散状态时的吸收特性而言的。 同一染料由于聚集状态或晶体结构的不同，表现的颜 色就会有差异。对于这些现象只能在有关的地方顺便 作简单的说明而不另作专门讨论。
在一个电子吸收光谱曲线图里可以有几个吸收带， 它们分别反映电子运动状态的不同变化。为了便于区 别，人们往往把波长最长的吸收带称为第一吸收带， 以区别于波长较短的其它吸收带。
吸收带的面积称为积分吸收强度，它表示整个谱 带的吸收强度。
积分吸收强度＝ d~
第二节 吸收现象和吸收光谱曲线
一、颜色和吸收 染料的颜色是它们所吸收的光波颜色(光谱色)的补 色，是它们对光的吸收特性在人们视觉上产生的反映。 染料分子的颜色和结构的关系，实质上就是染料分子 对光的吸收特性和它们的结构之间的关系。
二、吸收定律
染料的理想溶液对单色光(单色光是波长间隔很小 的光，严格地说是由单一波长的光波组成的光)的吸收 强度和溶液浓度、液层厚度间的关系服从朗伯特－比 尔(Lambert－Beer)定律。
二、吸收强度和选津
在光谱学中，人们用跃迁矩来估算吸收强度。据 估算，许多具有共轭结构的有机化合物的电子跃迁， 吸收强的max可达105 数量级。人们把 max 很小的跃迁 称为“禁戒”的，而把max 大的跃迁称为“允许”的。 max 小于102的就算是“禁戒”的了。
要发生具有一定跃迁矩的所谓“允许”的跃迁， 要有一定的条件。这些条件称为选律；主要的如下所 述。
T＝I/I0， lgT－1称为吸光度，以A代表 (也称光密 度，以D代表)
A＝lgI/I0 浓度c以摩·升－1为单位，吸光度A和摩尔 吸光系数的关系为： A＝cl
三、吸收光谱曲线
从图中可以看出，在某一 波段内，有一个吸收带，它的 最大吸收波长称为该吸收带的 最大吸收波长，以max代表,相 应的吸光度可计算出摩尔吸光 系数max。
所谓的发色团，一般指的是那些能对波长为200～ 1000nm 的电磁波发生吸收的基团。实际上，染料要对波 长大致为380～780nm范围内的光波发生吸收才能具有颜 色。它们的分子结构里要有—个由若干共轭双键构成的共 轭系统。这些共轭系统往往还带有助色团，成为一个发色 体系。所谓助色团，指的是那些接在 共轭系统上的－ NH2、－NHR、－NR2、－OH、－OR等供电子基团。
常用的朗伯特-比尔定律方程式。
将波长为的单色光平行投射于浓度为c的稀溶液， 温度恒定，入射光强度为I0，散射忽略不计， 通过 厚度为l的液层后，由于吸收，光强减弱为I，它们之 间的关系为：
I＝I010－acl 透过光和入射光的光强之比I/I0称为透光度，常以T 代表。如厚度1以厘米为单位，浓度c以克·升－1为单位， a称为吸光系数。浓度如以摩·升－1为单位，则a改写为 ，称为摩尔吸光系数 (以前称为克分子消光系数)。 它是溶质对某一单色光吸收强度特性的衡量。
E＝Ee＋Ev＋Er 在光的作用下，当光子的能量和分子的能级间隔一 致时，便可能发生吸收，分子的能级增高而成为所 谓激化态。这种增高能级的过程叫做激化。
染料激化态和基态之间的能级间隔E必须与此相适 应。这个能级间隔的大小虽然包含着振动能量和转动 能量的变化，但主要是由价电子激化所需的能量决定 的。就有机化合物而言，对可见光吸收的能级间隔是 由它们分子中电子运动状态所决定的。 键电子所 处的能级比较低， 激化的能级间隔较大，所需能量 属于远紫外线的能量范围。>C＝O、－N＝N－等氧、氮 原子上的孤对电子的能级比较高，激化所需的能量虽 较小，在一定条件下会对可见光发生吸收，但吸收的 强度都很低，对染料的颜色作用不大，而对染料的光 化学作用却有很大的意义。
对称选律
φ4
E
E3－E 2
φ3 φ2 φ1
E4－E1
图3-5 丁二烯的 电子*跃迁 示意
自旋选律 在一般的基态分子中，电子自旋方向相反（自旋反平行）而 成对的（自旋反平行的电子对可写作符号）。但有时分子中 有2个自旋方向相同的电子（自旋平行）。前一种状态称为 单态，后一种状态称为三态。因为在一定强度的磁场作用下， 单态的原子光谱只有一条谱线；三态的原子光谱有三条谱线。 这种态数称为自旋多重性。三态的能级比相应的单态低一些。 在没有外界磁场等因素的作用下，伴有态数改变的跃迁是“禁 戒”的。换言之，单态、三态间的跃迁（S T，S代表单 态，T代表三态）机率一般是很低的。
第三节 吸收光谱曲线的量子概念
一、吸收波长和能级 光是一种电磁波，具有波和微粒两象性质。它的波动 频率和光速c成正比，和波长成反比。
＝c/ 光又具有微粒性质。它的能量发射、传播和转移都不 是连续，而是量子化的，以能量微粒光子为最小单元 的。光子的能量和光的频率成正比。
E＝h 式中E为一个光子的能量， h为普朗克常数 (6.6256x10－27尔格·秒，l卡＝4.184×107尔格)。
吸收波长为：
＝hc/E
由上可知，激化态和基态的能 级间隔越小，吸收光波的频率 越低，而吸收波长则与此成反 比。作为染料，它们的主要吸
收波长应在380－780nm波段范 E
围内。染料激化态和基态之间
的能级间隔E必须与此相适应。
v'=2 v'=1
v'=0 E1
v"=2 v"=1 v'=0
E0
电子发生跃迁时，分子的电子能级发生变化，原子核 的振动状态和分子的转动状态也会随之而发生变动。 所以，由于电子跃迁而发生的分子能量变化E是由电 子能量变化Ee，振动能量变化E 和转动能量变化 Er所构成的，而且也是量子化的。
染料的特性
内容
第一节 引 言 第二节 吸收现wenku.baidu.com和吸收光谱曲线 第三节 吸收光谱曲线的量子概念 第四节 染料的颜色和结构的关系 第五节 外界条件对吸收光谱的影响
第一节 引 言
本章的任务在于说明：染料对光的吸收现象、吸 收现象的量子概念以及染料的颜色和结构的一般关系。 这里所谓染料的颜色一般是指染料的稀溶液吸收特性， 也就是指染料成分子分散状态时的吸收特性而言的。 同一染料由于聚集状态或晶体结构的不同，表现的颜 色就会有差异。对于这些现象只能在有关的地方顺便 作简单的说明而不另作专门讨论。