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波譜分析紫外最大吸收波長(zhǎng)

2021.8.29

紫外光的波長(zhǎng)范圍是10~380 nm,它分為兩個(gè)區(qū)段。波長(zhǎng)在10~200 nm稱為遠(yuǎn)紫外區(qū),這種波長(zhǎng)能夠被空氣中的氮、氧、二氧化碳和水所吸收,因此只能在真空中進(jìn)行研究工作,故這個(gè)區(qū)域的吸收光譜稱真空紫外,由于技術(shù)要求很高,目前在有機(jī)化學(xué)中用途不大。波長(zhǎng)在200~380 nm稱為近紫外區(qū),一般的紫外光譜是指這一區(qū)域的吸收光譜。波長(zhǎng)在400~750 nm范圍的稱為可見光譜。常用的分光光度計(jì)一般包括紫外及可見兩部分,波長(zhǎng)在200~800 nm(或200~1000 nm)。
分子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)有轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)和電子運(yùn)動(dòng),相應(yīng)狀態(tài)的能量(狀態(tài)的本征值)是量子化的,因此分子具有轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和電子能級(jí)。通常,分子處于低能量的基態(tài),從外界吸收能量后,能引起分子能級(jí)的躍遷。電子能級(jí)的躍遷所需能量最大,大致在1~20 eV(電子伏特)之間。根據(jù)量子理論,相鄰能級(jí)間的能量差ΔE、電磁輻射的頻率ν、波長(zhǎng)λ符合下面的關(guān)系式
ΔE=hν=h×c/λ
式中h是普朗克常量,為6.624×10?3?J·s=4.136×10?1? eV·s;c是光速,為2. 998×101? cm/s。應(yīng)用該公式可以計(jì)算出電子躍遷時(shí)吸收光的波長(zhǎng)。
許多有機(jī)分子中的價(jià)電子躍遷,須吸收波長(zhǎng)在200~1000 nm范圍內(nèi)的光,恰好落在紫外-可見光區(qū)域。因此,紫外吸收光譜是由于分子中價(jià)電子的躍遷而產(chǎn)生的,也可以稱它為電子光譜。

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