原子物理學第九章

原子物理學第九章1第1頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)原子由于相互結合力而構成分子。原子間有不同類型的結合，這稱做化學鍵?，F(xiàn)在知道有離子鍵、共價鍵、金屬鍵，此外還有一種較弱的范德瓦耳斯鍵。第九章分子結構與分子光譜2第2頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)

第九章分子結構與分子光譜3第3頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)一、離子鍵

第九章分子結構與分子光譜4第4頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)一、離子鍵

第九章分子結構與分子光譜5第5頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)一、離子鍵

第九章分子結構與分子光譜6第6頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)一、離子鍵

第九章分子結構與分子光譜7第7頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)二、共價鍵

第九章分子結構與分子光譜8第8頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)二、共價鍵

第九章分子結構與分子光譜9第9頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)二、共價鍵1、氫分子離子

第九章分子結構與分子光譜10第10頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)二、共價鍵1、氫分子離子電子能量和原子核勢能之和對原子核的運動來說，起著勢能作用。這個“勢能”隨原子核距離的變化如果出現(xiàn)最低值，分子就能構成，如果沒有最低值，分子就不能構成。分子中的電子可以處在激發(fā)態(tài)，這也可以由分離原子變到聯(lián)合原子的相應激發(fā)態(tài)來考慮。同樣也只有那些“勢能”隨原子核距離的變化具有最低值的才是分子的穩(wěn)定狀態(tài)。第九章分子結構與分子光譜11第11頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)二、共價鍵2、氫分子氫分子由兩個氫原子構成，分離很遠時是兩個孤立的氫原子。如果再設想氫分子中兩個原子核合并為一個，這分子就成為一個氦原子，只是質(zhì)量不同。我們同樣可以把氫分子看作分離的兩個氫原子和氦原子之間的狀態(tài)。當兩個氫原子接近時，原子核之間的庫侖斥力就增大。二電子之間也有庫侖斥力，這樣就還需要考慮勢能，勢能隨原子核距離的減小而增大。這個勢能和上述電子能量相加后的數(shù)值就如圖9.4所示。

第九章分子結構與分子光譜12第12頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)二、共價鍵2、氫分子

第九章分子結構與分子光譜13第13頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)三、金屬鍵這是金屬中原子的結合情況，在金屬中，原子核和它周圍的束縛電子構成的離子好像浸沒在自由電子“氣”中。這樣，在固體中就結合晶體。金屬鍵不存在于分立的分子中，像氣體分子的情況。第九章分子結構與分子光譜14第14頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.1分子的鍵聯(lián)四、范德瓦耳斯鍵這是由于范德瓦耳斯力而產(chǎn)生的很弱的結合。上述三類化學鍵的結合能一般在1—5電子伏特范圍，而范德瓦耳鍵的結合能只有0.01到0.1電子伏特那么一個數(shù)量。這種結合的原子平衡距離也比較大一些。是這類結合的例子.在有些高分子中也存在著這類鍵。以上簡單地敘述了原子結成分子的幾種方式。第九章分子結構與分子光譜15第15頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.2分子光譜和分子能級從分子的光譜可以研究分子的結構，分子光譜比原子光譜要復雜得多。就波長的范圍說，分子光譜可以有如下三類別。一、分子光譜的類別（1）遠紅外光譜，波長是厘米或毫米的數(shù)量級。（2）近紅外光譜，波長是微米的數(shù)量級。（3）可見和紫外光譜，這往往是一個復雜的光譜體系。分子所以產(chǎn)生復雜的光譜，是由于它內(nèi)部復雜的運動狀態(tài)。第九章分子結構與分子光譜16第16頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.2分子光譜和分子能級二、分子內(nèi)部的運動狀態(tài)及能級分類1、分子的電子運動狀態(tài)和電子能級在分子中有兩個或兩個以上的原子核，電子在這樣一個電場中運動。在分子中的電子運動，正如原子中的電子運動，也形成不同的狀態(tài)，每一狀態(tài)具有一定的能量。分子的電子態(tài)能級之差同原子能級之差相仿。如果分子的電子能級之間有躍遷，產(chǎn)生的光譜一般在可見和紫外區(qū)域。第九章分子結構與分子光譜17第17頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.2分子光譜和分子能級二、分子內(nèi)部的運動狀態(tài)及能級分類2、構成分子的諸原子之間的振動和振動能級這也就是原子核帶同周圍的電子的振動，在9.1節(jié)已經(jīng)提到雙原子分子沿著軸線振動。多原子分子的振動就比較復雜，是多種振動方式的疊加。振動的能量是量子化的，振動能級的間隔比電子能級的間隔小。如果只有振動能級的躍遷，而沒有電子能級的躍遷，所產(chǎn)生的光譜是在近紅外區(qū)，波長是幾個微米的數(shù)量級。第九章分子結構與分子光譜18第18頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.2分子光譜和分子能級二、分子內(nèi)部的運動狀態(tài)及能級分類3、分子的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動能級這是分子的整體轉(zhuǎn)動，對雙原子分子要考慮的轉(zhuǎn)動是轉(zhuǎn)動軸通過分子質(zhì)量中心并垂直于分子軸(原子核間的聯(lián)線)的轉(zhuǎn)動。對多原子分子的轉(zhuǎn)動，如果分子的對稱性高，也可以進行研究。轉(zhuǎn)動能量也是量子化的，但比前二種能量要小得多，轉(zhuǎn)動能級的間隔只相當于波長是毫米或厘米的數(shù)量級。第九章分子結構與分子光譜19第19頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.2分子光譜和分子能級三、分子的能量第九章分子結構與分子光譜20第20頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.2分子光譜和分子能級四、振動能級和轉(zhuǎn)動能級的特點一組振動能級的間隔隨能級的上升而減小；一組轉(zhuǎn)動能級的間隔隨著能級的上升而增加。圖9.6是分子光譜照片。

第九章分子結構與分子光譜21第21頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.2分子光譜和分子能級四、振動能級和轉(zhuǎn)動能級的特點由此可知，上文所說分子的遠紅外光譜是只有轉(zhuǎn)動能量改變所產(chǎn)生的光譜，所以又稱為純轉(zhuǎn)動光譜。分子的近紅外光譜是既有振動又有轉(zhuǎn)動能量的改變所產(chǎn)生的光譜。一對振動能級之間的躍遷所產(chǎn)生的光譜，由于有轉(zhuǎn)動能級的躍遷，是一個光譜帶，這就是一組很密集的光譜線。分子的電子能級如果有改變，所發(fā)的光譜一般落在可見或紫外區(qū)域，而每一個電子能級上還有振動能級，因此一對電子能級之間的躍遷就包含不同振動能級的躍遷，因而會產(chǎn)生很多光譜帶，形成一個光譜帶系。帶狀是分子光譜的特點。從外形說，這類光譜稱作帶狀光譜。圖9.6是分子光譜照片。

第九章分子結構與分子光譜22第22頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)在分子中，每個原子內(nèi)部構成完整殼層的電子仍分屬于各原子，外層電子卻在聯(lián)合的電場中運動。分子的電子態(tài)決定于這些外層電子。第九章分子結構與分子光譜23第23頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)

第九章分子結構與分子光譜24第24頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)

第九章分子結構與分子光譜25第25頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)

第九章分子結構與分子光譜26第26頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)二、電子自旋第九章分子結構與分子光譜27第27頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)二、電子自旋第九章分子結構與分子光譜28第28頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)三、分子總角動量，多重態(tài)第九章分子結構與分子光譜29第29頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)三、分子總角動量，多重態(tài)第九章分子結構與分子光譜30第30頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)三、分子總角動量，多重態(tài)第九章分子結構與分子光譜31第31頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)三、分子總角動量，多重態(tài)3、多重態(tài)第九章分子結構與分子光譜32第32頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.3雙原子分子的電子態(tài)三、分子總角動量，多重態(tài)3、多重態(tài)第九章分子結構與分子光譜33第33頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學第九章分子結構與分子光譜34第34頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學第九章分子結構與分子光譜35第35頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜現(xiàn)在討論雙原子分子的振動。以前談到雙原子分子的勢能和圖9.7所示。如果這是分子基態(tài)的勢能曲線，我們可以把最低勢能也就是平衡距離的勢能定為零，如圖所示。

第九章分子結構與分子光譜36第36頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜

第九章分子結構與分子光譜37第37頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜

第九章分子結構與分子光譜38第38頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜按(2)式，振動能級是等間距的，如圖9.8所示。（3）式代表的的實際能級不是等距離的，如圖9.9所示。注意，按照量子力學，最低的振動能級（v=0)的能量不等于零。也就是說，振子不會停止振動?，F(xiàn)在考慮兩種振動光譜：（1）純振動光譜，（2）有電子躍遷的胯動光譜。第九章分子結構與分子光譜39第39頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜一、純振動光譜第九章分子結構與分子光譜40第40頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜一、純振動光譜

CO在紅外部分有λ=4.67微米、2.35微米、1.58微米等光譜帶，這三個數(shù)值的倒數(shù)的比值近似地是1∶2∶3。HCl在紅外部分有一個λ=3.46微米的帶，這些都是振動譜帶。這些是光譜帶，不是一條線。相當于一對振動能級之間的躍遷，還有許多可能的轉(zhuǎn)動能級的躍遷，因而出現(xiàn)了一組線，形成一個帶。現(xiàn)在從振動能級躍遷得到的波長只代表譜帶基線的位置。

第九章分子結構與分子光譜41第41頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜二、有電子躍遷的振動光譜如果有電子態(tài)的躍遷，那是涉及兩個不同勢能曲線的問題。兩個態(tài)的力常數(shù)k是不相同的，因而它們的a也不同，b也不同。設有二電子能級如圖9.10所示，第九章分子結構與分子光譜42第42頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜二、有電子躍遷的振動光譜由圖得

第九章分子結構與分子光譜43第43頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜二、有電子躍遷的振動光譜

第九章分子結構與分子光譜44第44頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.4雙原子分子的振動光譜二、有電子躍遷的振動光譜

第九章分子結構與分子光譜45第45頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學第九章分子結構與分子光譜46第46頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學第九章分子結構與分子光譜47第47頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜分子有轉(zhuǎn)動。雙原子分子的轉(zhuǎn)動軸是通過質(zhì)心而垂直于連接二原子核的直線的。按照經(jīng)典力學，轉(zhuǎn)動的動能是第九章分子結構與分子光譜48第48頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜

第九章分子結構與分子光譜49第49頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜

第九章分子結構與分子光譜50第50頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜

第九章分子結構與分子光譜51第51頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜

第九章分子結構與分子光譜52第52頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜

第九章分子結構與分子光譜53第53頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜

第九章分子結構與分子光譜54第54頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定一、雙原子分子的轉(zhuǎn)動能量遠紅外光譜和微波譜

第九章分子結構與分子光譜55第55頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定二、振動轉(zhuǎn)動譜帶的結構

有振動能量和轉(zhuǎn)動能量同時改變而產(chǎn)生的光譜稱為振動轉(zhuǎn)動光譜，在近紅外區(qū)域，也是用吸收的方法觀察的。上文提到振動能級的間隔比轉(zhuǎn)動能級大得多。圖9.15顯示兩個振動能級之間同時有轉(zhuǎn)動變更的躍遷。

第九章分子結構與分子光譜56第56頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定二、振動轉(zhuǎn)動譜帶的結構

第九章分子結構與分子光譜57第57頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定二、振動轉(zhuǎn)動譜帶的結構

第九章分子結構與分子光譜58第58頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定二、振動轉(zhuǎn)動譜帶的結構

從圖9.3和9.4可以看到分子勢能隨r的變化對平衡距離是不對稱的，所以振動能級越高，平均核距要稍增大，因而B要略減小，但相差不遠，所以在（7）式中把它作為同一數(shù)值歸并了。在這樣近似的考慮下，譜帶的R支和P支各線的間隔是相等的（實際稍有差別），都相隔2B。圖9.15同公式（8）和（9）可以對照。是譜帶中一個空位，相當于只有振動躍遷時的波數(shù)，這就是上節(jié)所說譜帶的基線。實際上這里沒有線，卻是一個空缺，很容易認出。

第九章分子結構與分子光譜59第59頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定二、振動轉(zhuǎn)動譜帶的結構

例子，HCl有一個紅外吸收帶。（P271-271）

第九章分子結構與分子光譜60第60頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構如果電子能量、振動能量和轉(zhuǎn)動能量都有變動，那就形成所謂電子振動轉(zhuǎn)動譜帶。這類譜帶在可見和紫外區(qū)域。這樣一個譜帶中各線的波數(shù)應該是

第九章分子結構與分子光譜61第61頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

第九章分子結構與分子光譜62第62頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

第九章分子結構與分子光譜63第63頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

第九章分子結構與分子光譜64第64頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

第九章分子結構與分子光譜65第65頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構為了分析譜帶的結構，可以把作橫坐標，（14)和（15）式中的|m|作縱坐標作圖，就會得到代表P、Q、R三支的三條曲線，這些都是拋物線。如圖9.18所示。

第九章分子結構與分子光譜66第66頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

第九章分子結構與分子光譜67第67頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

第九章分子結構與分子光譜68第68頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

分子的電子態(tài)的躍遷所產(chǎn)生的光譜落在可見和紫外區(qū)。一對電子態(tài)之間的躍遷包含著很多對振動能級之間的可能躍遷，因此產(chǎn)生的光譜是許多光譜帶組成的譜帶系。每一譜帶相當于一對振動能級之間的躍遷，它內(nèi)部的譜線結構是由于轉(zhuǎn)動能級的躍遷。從一種分子，有時可以觀察到相當于不同電子態(tài)躍遷的幾個譜帶系。如果分子的電子態(tài)不變，只是振動能級之間有躍遷，那么產(chǎn)生的光譜落在近紅外區(qū)。每一譜帶仍相當于一對振動能級之間的躍遷，它內(nèi)部的譜線結構是由于轉(zhuǎn)動能級之間的躍遷。從一種分子可以觀察到相當于不同振動能級躍遷的譜帶。如果分子的電子態(tài)和振動態(tài)都不變，只是轉(zhuǎn)動能級間有躍遷，那就產(chǎn)生遠紅外譜，譜線也可以說構成譜帶。

第九章分子結構與分子光譜69第69頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構表9.1中開列的是通過分子光譜的研究而測定的一些雙原子分子基態(tài)的數(shù)據(jù)。最右一列的離解能等于9.1節(jié)所說的結合能。當原子結合成分子時，能量放出，反過來要分子離解成原子，它就需要吸收同量的能量。第九章分子結構與分子光譜70第70頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.5雙原子分子光譜的轉(zhuǎn)動結構和分子常數(shù)的測定三、電子譜帶的轉(zhuǎn)動結構

第九章分子結構與分子光譜71第71頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學

第九章分子結構與分子光譜72第72頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學

第九章分子結構與分子光譜73第73頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.6組合散射(拉曼效應)第九章分子結構與分子光譜74第74頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.6組合散射(拉曼效應)第九章分子結構與分子光譜75第75頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.6組合散射(拉曼效應)

圖9.19顯示汞的一部分光譜，并列著的是這部分光譜經(jīng)氯化氫氣體散射后攝得的。我們注意到在散射后的光譜中，除原有譜線外，出現(xiàn)了新的譜線。

第九章分子結構與分子光譜76第76頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.6組合散射(拉曼效應)

第九章分子結構與分子光譜77第77頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.6組合散射(拉曼效應)

第九章分子結構與分子光譜78第78頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.6組合散射(拉曼效應)

第九章分子結構與分子光譜79第79頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.7多原子分子簡述多原子分子指三個或三個以上原子構成的分子。它們的電子態(tài)以及振動和轉(zhuǎn)動的情況比雙原子分子復雜得多，一般很難把它們的光譜完全分析清楚。但從光譜的觀察仍可以了解分子部分的情況。要全面研究多原子分子的結構等問題需要其他方法的配合。對于那些結構比較簡單和對稱性較高的分子，也曾從光譜中得到很可靠的資料。第九章分子結構與分子光譜80第80頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.7多原子分子簡述一、多原子分子的電子態(tài)對多原子分子的電子態(tài)還不能如雙原子分子那樣加以全面描述。從光譜的觀察可以了解到分子中幾類電子的情況。1、鍵聯(lián)電子它們對分子的結合起著作用，當它們被激發(fā)時，分子的結合就減弱以致會離解。所以由這類電子的激發(fā)而出現(xiàn)的吸收譜是連續(xù)的，這類光譜一般在近紫外區(qū)。第九章分子結構與分子光譜81第81頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.7多原子分子簡述一、多原子分子的電子態(tài)2、非鍵聯(lián)電子它們的激發(fā)不影響分子的結合，所以它們的激發(fā)能級一直保持不連續(xù)直到電離。這類電子的激發(fā)會產(chǎn)生一系列的譜帶系。這類譜帶系出現(xiàn)在紫外區(qū)直到波長很短的范圍。

第九章分子結構與分子光譜82第82頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.7多原子分子簡述一、多原子分子的電子態(tài)3、屬于分子的局部結構的電子它們的光譜反映分子的局部情況，與分子整體關系不大，這類吸收譜往往在可見區(qū)，顯出分子的顏色特點。所以這類電子所在的局部結構稱為分子的生色基。多原子分子的電子光譜雖復雜，仍可從那里取得關于分子內(nèi)部情況的資料。第九章分子結構與分子光譜83第83頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.7多原子分子簡述二、多原子分子的振動1、多原子分子的自由度多原子分子的內(nèi)部振動是一個質(zhì)點組的振動問題。每一個原子如果看作一個質(zhì)點，則它在空間的位置需要三個數(shù)來確定，我們說它有三個自由度。一個分子若有n個原子，就共有3n個自由度。但這些原子已經(jīng)結成一個整體的分子，每個原子不再有三個獨立的自由度，關于自由度必須從分子整體來考慮。

第九章分子結構與分子光譜84第84頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原子物理學9.7多原子分子簡述二、多原子分子的振動1、多原子分子的自由度分子作為整體有三個平移自由度，三個轉(zhuǎn)動自由度（兩個角度定出轉(zhuǎn)動軸的方向，再有一個繞轉(zhuǎn)動軸的角度，才定出分子在空間的方向)以及3n-6個就是分子內(nèi)部振動自由度。如果原子是排成直線的，只要兩個角度就可以定出分子的方向，它只有兩個轉(zhuǎn)動自由度，那么分子就有3n-5個振動自由度。第九章