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2025/4/19
（优选）紫外吸收光谱分析法紫外吸收光谱基本原理
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2025/4/19
一、紫外吸收光谱的产生 formation of UV
电磁辐射的特性：光的本质是电磁辐射，光的基本特性是波粒二象性(wave and corpuscle duality)。 光的波动性是指光可以用互相垂直的、以正弦波振荡的电场和磁场表示。电磁波具有速度、方向、波长、振幅和偏振面等。光可有自然光、偏振光（线偏振或园偏振）、连续波、调制波、脉冲波等。
光的粒子性是指光可以看成是由一系列量子化的能量子（即光子）组成。光子能量为 E＝hv= hc/nλ。h 为Plank常数，h=×10-34Js。
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2025/4/19
一、紫外吸收光谱的产生 formation of UV
紫外吸收光谱：分子价电子能级跃迁。
波长范围：100-800 nm.
(1) 远紫外光区: 100-200nm
(2) 近紫外光区: 200-400nm
(3)可见光区:400-800nm
可用于结构鉴定和定量分析。
电子跃迁的同时，
伴随着振动转动能级的跃迁;
带状光谱。
250 300 350 400nm
1
2
3
4
e
λ
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2025/4/19
当溶液中的某中物质选择性的吸收可见光中的某种颜色的光时，
溶液就会呈现出对应的互补色。
物质外观颜色 吸收光
吸收光的颜色 波长范围（nm）
黄绿 紫 400—450
黄 蓝 450—480
橙 绿蓝 480—490
红 蓝绿 490—500
红紫 绿 500—560
紫 黄绿 560—580
蓝 黄 580—610
绿蓝 橙 610—650
蓝绿 红 650—780
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2025/4/19
M + 热
M + 荧光或磷光
E = E2 - E1 = h
量子化 ；选择性吸收
吸收曲线与最大吸收波长 max
用不同波长的单色光照射，测吸光度;
M + h → M *
基态 激发态
E1 （△E） E2
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2025/4/19
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。
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。
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2025/4/19
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。
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2025/4/19
物质分子内部三种运动形式：
（1）电子相对于原子核的运动；
（2）原子核在其平衡位置附近的相对振动；
（3）分子本身绕其重心的转动。
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级
三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。
分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er
即: E＝Ee+Ev+Er
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
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2025/4/19
能级跃迁
电子能级间跃迁的同时，总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。
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2025/4/19