有機(jī)化學(xué)現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用

主要內(nèi)容三、紅外光譜二、紫外和可見光吸收光譜一、緒論四、核磁共振譜2.電磁輻射能

電磁輻射是一種能量，當(dāng)分子吸收輻射，就獲得能量．獲得多少能量決定于輻射的頻率．△E＝hν

ΔE＝獲得的能量；h＝planck常數(shù)，6.626*10-34J.S

頻率愈高，獲得的能量愈大。⑵波數(shù)波數(shù)是在１cm長(zhǎng)度內(nèi)波的數(shù)目．如用波數(shù)表示，則在1cm內(nèi)波長(zhǎng)為300nm的光的波數(shù)為：1／（300＊10－７）＝33333cm-1

就是300nm波長(zhǎng)的光的波數(shù)為33333cm-1.3.分子吸收光譜的分類

分子中有原子與電子。原子、電子都是運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)，都具有能量。在一定的條件下，整個(gè)分子有一定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，具有一定的能量，即是電子運(yùn)動(dòng)、原子間的振動(dòng)、分子轉(zhuǎn)動(dòng)能量的總和。

E分子=E電子

+E振動(dòng)

+E轉(zhuǎn)動(dòng)（或E總

=Ee+Ev+Er）

當(dāng)分子吸收一個(gè)具有一定能量的光子時(shí)，分子就由較低的能級(jí)E1躍遷到較高的能級(jí)E2，被吸收光子的能量必須與分子躍遷前后的能級(jí)差恰好相等，否則不能被吸收，它們是量子化的。ΔE分子=E２-E１

=E光子

=hν

上述分子中這三種能級(jí)，以轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差最?。s在0、05－10－４ev）分子的振動(dòng)能差約在1－0、05ev之間，分子外層電子躍遷的能級(jí)差約為20－1ev。⑴轉(zhuǎn)動(dòng)光譜

在轉(zhuǎn)動(dòng)光譜中，分子所吸收的光能只引起分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化，即使分子從較低的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)激發(fā)到較高的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。

轉(zhuǎn)動(dòng)光譜是由彼此分開的譜線所組成的。

由于分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)之間的能量差很小，所以轉(zhuǎn)動(dòng)光譜位于電磁波譜中長(zhǎng)波部分，即在遠(yuǎn)紅外線及微波區(qū)域內(nèi)。根據(jù)簡(jiǎn)單分子的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜可以測(cè)定，鍵長(zhǎng)和鍵角。⑵振動(dòng)光譜

在振動(dòng)光譜中分子所吸收的光能引起振動(dòng)能級(jí)的變化。分子中振動(dòng)能級(jí)之間能量要比同一振動(dòng)能級(jí)中轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)之間能量差大100倍左右。振動(dòng)能級(jí)的變化常常伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化，所以，振動(dòng)光譜是由一些譜帶組成的，它們大多在紅外區(qū)域內(nèi)，因此，叫紅外光譜。⑶電子光譜

在電子光譜中分子所吸收的光能使電子激發(fā)到較高的電子能級(jí)，使電子能級(jí)發(fā)生變化所需的能量約為使振動(dòng)能級(jí)發(fā)生變化所需能量的10-100倍。

電子能級(jí)發(fā)生變化時(shí)常常同時(shí)發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化。因此從一個(gè)電子能級(jí)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)電子能級(jí)時(shí)，產(chǎn)生的譜線不是一條，而是無數(shù)條。實(shí)際上觀測(cè)到的是一些互相重疊的譜帶。在一般情況下，也很難決定電子能級(jí)的變化究竟相當(dāng)于哪一個(gè)波長(zhǎng)，一般是把吸收帶中吸收強(qiáng)度最大的波長(zhǎng)λmax（最大吸收峰的波長(zhǎng)）表出，電子光譜