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紫外吸收光谱法().ppt


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文档列表 文档介绍
紫外吸收光谱法()
第一页,共63页
电磁波的范围包括从波长最短的γ射线到波长达数百米的无线电波的整个区域,可见光仅是其中极小的一部分。
振动频率(υ),波长(λ)与光速之间的关系: υ = c / λ或 c = υ ×λ
电磁波具有一定的能量,它可以被物质的分子或原子所吸收。
电磁波的能量E与波长或频率的关系为:
E = hυ = hc/λ
h:普朗克常数 ×10-34J、S
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电磁波谱
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波长λ与波数υ的关系:υ = 1/λ
电磁波的有关数据见表2-1(P5)。
§-2 吸收光谱的产生
吸收:电磁波能量向分子或原子转移的作用。
发射:处于激发态的原子或离子在外层电子发生能级跃迁时产生的特征辐射。
基态:电子处于最低能级状态的原子。
原子吸收光谱:用一连续波长的光束照射处于基态的原子,原子的外层电子可能吸收某些波长的光辐射能而跃迁到激发态,这时若测量并记录透过原子
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电磁波与光谱
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后的光辐射强度(未被吸收的),可以得到一系列不连续的谱线,称为原子吸收光谱。
分子吸收光谱:分子吸收一定波长电磁波后,从低能级向高能级分子轨道跃迁而产生分子吸收光谱。
分子内部运动:
*分子内外层电子相对于原子核的运动→分子的电子能级→紫外-可见吸收光谱。
*分子内原子在其平衡位置的振动→振动能级→红外吸收光谱。
*分子本身绕其质心的旋转运动→转动能级→远红外吸收光谱或微波谱。
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根据量子理论,原子或分子中各种运动状态所对应的能级是量子化的,即能级的能量变化是不连续的。只有当电磁波的能量与原子或分子中两能级之间的能量差相等时,原子或分子才可能吸收该电磁波的能量,并从较低的能级跃迁到较高的能级。即当两个能级之间的能量差与电磁波的频率符合下述关系时,电磁波才能为原子或分子所吸收。即:△E = E2-E1= hυ 此式可以计算分子中各种能级跃迁时所产生的分子吸收光谱波长范围。见表2-1。
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Frank-Condon原理
原子核的移动与电子跃迁相比要慢的多,所以分子在吸收光子的一瞬间,分子保持在基态时的构型和振动能级,这就是Frank-Condon原理。
当电子从基态向激发态某一振动能级跃迁时,若跃迁几率大, 吸收峰也大。
电子跃迁前后,原子核位置不变。
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弗兰克-康登原理(Frank-Condon Principle):在发生电子跃迁时,分子中各原子核的位置及其环境可视为几乎不变。跃迁方式属于垂直跃迁。跃迁时核间距或动量都没有明显的变化。
量子力学表述:振动跃迁的强度之和与此跃迁的始态及终态相应的两个振动波函数的重叠积分的平方成反比。
弗兰克-康登原理是解释分子电子光谱带振动结构强度分布的基本原理。主要内容是分子中的电子跃迁远比分子振动迅速,电子跃迁后的一瞬间,分子内原子核的相对距离和速度几乎与跃迁前完全一样。
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  • 时间2021-10-22