结构化学-结构测定方法的理论基础

1、整理课件第六章第六章 结构测定方法的理论基础结构测定方法的理论基础整理课件分子光谱分子光谱光电子能谱光电子能谱物质的磁性和磁共振物质的磁性和磁共振整理课件6.1.1 分子光谱简介分子光谱简介：由分子发射或被分子吸收的光进行分光得到由分子发射或被分子吸收的光进行分光得到的光谱。的光谱。分子运动状态的改变分子运动状态的改变能级改变能级改变分子光谱分子光谱分子运动包括：分子运动包括：平动：能量连续，不产生光谱平动：能量连续，不产生光谱转动：整个分子绕质心转动转动：整个分子绕质心转动振动：分子中各原子在平衡位置的振动振动：分子中各原子在平衡位置的振动电子运动：电子在各分子轨道间的跃迁运动电子运动：电子

2、在各分子轨道间的跃迁运动不考虑平动，分子运动的总能量：不考虑平动，分子运动的总能量：evrEEEE整理课件波长范围波长范围转动光谱转动光谱10-4-0.051-400104-25远红外远红外微波微波振动光谱振动光谱0.05-1400-10425-1近红外及近红外及中红外中红外电子光谱电子光谱1-20104-1051-0.1紫外紫外可见可见eVE1cmvm整理课件研究分子光谱的方法：研究分子光谱的方法：主要主要是吸收光谱法是吸收光谱法整理课件 转动时核间距转动时核间距r不变不变 原子质量集中在两个原子核上，势能为原子质量集中在两个原子核上，势能为0 0设质心为坐标原点。根据经典力学，有：设质心为

3、坐标原点。根据经典力学，有：r1r2rm1m2212211rrrrmrm1211rrmrmrmmmrrmmmr21122121,222121222211rrmmmmrmrmI转动惯量：整理课件 转动：转动：转动惯量转动惯量角速度角速度 w角动量角动量动能动能2Imr2MrpmrvmrIww 222221112222MTmvmrIIww整理课件刚性转子只有动能，其刚性转子只有动能，其Hamilton算符为算符为 刚性转子刚性转子Schrdinger方程：方程： 角动量平方的本征值为：角动量平方的本征值为：2221,0,1,2,4hMJ JJ212HMI212JMEI2221128JhEMJ JI

4、IJ称为转动量子数称为转动量子数IhJEEEJJ221812整理课件转动光谱的选律：转动光谱的选律：(a) 偶极矩不为零，即极性分子偶极矩不为零，即极性分子 (b)J=1吸收光谱，分子由量子数吸收光谱，分子由量子数JJ+1跃迁时，吸收光的波数跃迁时，吸收光的波数: :121821218221JBJIchJJJJIchhcEEhcEJJ28hBIc称为转动常数，表征分子的特性。称为转动常数，表征分子的特性。整理课件12812221JBhcIhJEEEJJBJBJBJJ212221转动能级的间隔转动能级的间隔是不固定的，分是不固定的，分别为别为2B、4B、6B，相邻谱相邻谱线间隔为线间隔为2B。2

5、B2B2B2B整理课件双原子分子的转动能级和转动光谱双原子分子的转动能级和转动光谱整理课件利用转动光谱（远红外光谱），可测定异核双原子分子利用转动光谱（远红外光谱），可测定异核双原子分子的键长和同位素效应等性质。的键长和同位素效应等性质。例例：H35Cl的远红外光谱线波数：的远红外光谱线波数： 21.18,42.38,63.54,-1， 试求其转动惯量和核间距。试求其转动惯量和核间距。1121.1810.5922cmBcm34228114724026.626 10882.9998 1010.592.634 102.634 10hJ sIcBm scmJ sg cm2412121.62668 1

6、0m mgmmpmgcmgIr5 .1271062668. 110643. 224240整理课件例：例：同位素效应。将同位素效应。将HCl中的中的H用用D交换。交换。DCl和和HCl的的核间距虽相同，但折合质量核间距虽相同，但折合质量 和转动惯量和转动惯量I改变。当混改变。当混有质量不同的同位素时，在光谱主线旁有一较弱线伴有质量不同的同位素时，在光谱主线旁有一较弱线伴生。弱线与主线的波数差可如下计算：生。弱线与主线的波数差可如下计算：1122212221142114hBJJchBJJcII21121121121221112111114JBIIIIJch整理课件分子因核振动而偏离平衡核间距分子因

7、核振动而偏离平衡核间距re时的受力为：时的受力为：f = k (r-re)k称为化学键的力常数称为化学键的力常数体系势能体系势能动能动能双原子分子振动的双原子分子振动的Schrdinger方程：方程：221errkVerrqkq,212212qTp22222182VhdkqEdq 整理课件分子的振动能是量子化的：分子的振动能是量子化的： u u称为称为振动量子数振动量子数经典振动频率经典振动频率 称为分子的称为分子的振动零点能振动零点能。说明简谐振子的相邻振动能级差是等间隔的。说明简谐振子的相邻振动能级差是等间隔的。10,1,22Ehuuue1=2ke012eEh111122eeeEEEhhh

8、uuuu 整理课件对于简谐振子模型，振动光谱的选律：对于简谐振子模型，振动光谱的选律：(1) 偶极矩变化，极性分子；偶极矩变化，极性分子；(2)u u=1 所以满足选律的双原子分子振动光谱只有一条谱线，所以满足选律的双原子分子振动光谱只有一条谱线，波数为波数为 称为谐振子经典振动波数。称为谐振子经典振动波数。1eeEEEhhcuue整理课件强度最大，是HCl的基本谱带第一泛音带v=0 v=2第二泛音带v=0 v=3实际上，存在实际上，存在多条谱线。多条谱线。谐谐振子模型需要振子模型需要修正。修正。整理课件简谐振子势能函数不合理处简谐振子势能函数不合理处: :势能随势能随r r增大而增大增大而增

9、大实际势能曲线如右图所示：实际势能曲线如右图所示：随随r r增大，双原子分子解离，增大，双原子分子解离，势能趋于常数。势能趋于常数。需对谐振子势能函数加以校正，需对谐振子势能函数加以校正，常用常用Morse势能函数：势能函数：221errkV2exp1eerrDV整理课件将将V代入代入Schrdinger方程，方程，解得解得分子的振动能级分子的振动能级: :x称为称为非谐性常数非谐性常数非谐振子模型，双原子分子的振动光谱选律：非谐振子模型，双原子分子的振动光谱选律：(1)分子偶极矩有变化的振动分子偶极矩有变化的振动(2) u u=1,2,3 。211,0,1,2,22eeEhxhuuu u整理

10、课件室温下，大多数分子处于最低能级室温下，大多数分子处于最低能级( (u u=0)=0)，其振动光谱，其振动光谱对应对应u u=0 =0 u u= =u u的跃迁，能量变化为的跃迁，能量变化为 E=EE=Eu u-E-E0。所产。所产生光谱的波数为：生光谱的波数为：当当u u=1,2,3,4时，波数分别为：时，波数分别为：0211111222411eeeeeEEhchxhhxhhcxuuuuu123401,1 2,02,21 3,03,31 4,04,41 5,eeeexxxx基本谱带；第一泛音带；第二泛音带；第三泛音带；整理课件通过实验，从光谱中测得通过实验，从光谱中测得 等数值，即可利用公

11、等数值，即可利用公式求得常数式求得常数 和非谐性常数和非谐性常数x。例：由例：由HCl红外光谱，可得联立方程组：红外光谱，可得联立方程组：可求得力常数可求得力常数 321,e11121 22885.95668.021 3eexcmcmx12989.70.0174ecmx1=2ekcce又12223 .5164mNcke整理课件分子分子 /cm-1xk/N m-1re/pmHF4138.50.0218965.791.7HCl2989.70.0174516.3127.4HBr2649.70.0171411.5141.4HI2309.50.0172313.8160.9CO2169.70.006119

12、02113.0NO1904.00.00731595115.1表表 若干分子基态时的数据若干分子基态时的数据e整理课件分子在振动能级间发生跃迁时必将引起转动能级的跃迁，分子在振动能级间发生跃迁时必将引起转动能级的跃迁，因此分子的红外光谱不仅含有核振动状态的信息，也因此分子的红外光谱不仅含有核振动状态的信息，也含有转动状态的信息，又称为分子的含有转动状态的信息，又称为分子的振动振动- -转动光谱转动光谱。振动和转动的总能量振动和转动的总能量：振振- -转光谱选律：转光谱选律：(1)极性分子极性分子(2) u u=1,2,3 (3) J=12,11122v JeeEhxhBhcJ Juu整理课件根据

13、选律，从根据选律，从u u=0=0到到u u=1=1的基本谱带由一系列谱线组成。的基本谱带由一系列谱线组成。分为两组：分为两组：R支和支和P支中各谱线间隔为支中各谱线间隔为2BR支和支和P支的波数间隔为支的波数间隔为4B11R1P1JJ 支：，波数比 大，排列在右；支：，波数比 小，排列在左。整理课件 HCl红外光谱红外光谱的精细结构的精细结构 HCl振动振动-转动转动能级间的跃迁能级间的跃迁4B整理课件可用经典方法近似处理多原子分子的振动，所得可用经典方法近似处理多原子分子的振动，所得到的经典振动频率通常就是振动光谱中强度最大到的经典振动频率通常就是振动光谱中强度最大的谱线的频率。的谱线的频

14、率。n个原子组成的分子，自由度为个原子组成的分子，自由度为3n， 其中：其中：3个平动自由度个平动自由度 3个转动自由度（线形分子为个转动自由度（线形分子为2个）个） (3n-6)个振动自由度（线形分子为个振动自由度（线形分子为3n-5个）个） 整理课件每个振动自由度都有一种基本振动模式。每个振动自由度都有一种基本振动模式。简正振动：简正振动：当分子按某种方式振动时，所有原子都当分子按某种方式振动时，所有原子都同位相且有相同的频率。可分为两类：同位相且有相同的频率。可分为两类： 伸缩振动：伸缩振动：只是键长有变化而键角没有变化；只是键长有变化而键角没有变化； 弯曲振动：弯曲振动：键长不变而键角

15、改变的振动。键长不变而键角改变的振动。分子的各种振动都可以表示成简正振动的叠加。分子的各种振动都可以表示成简正振动的叠加。红外活性：红外活性：有偶极矩变化的跃迁才会出现红外光有偶极矩变化的跃迁才会出现红外光谱，称红外活性。即：谱，称红外活性。即：偶极矩不变，不能产生红外光谱，称非红外活性。偶极矩不变，不能产生红外光谱，称非红外活性。0dba整理课件H2O的振动模式的振动模式整理课件CO2的振动模式的振动模式整理课件在不同的化合物中，相同的化学键或官能团有近似的在不同的化合物中，相同的化学键或官能团有近似的振动频率，称为该化学键或官能团的特征频率。振动频率，称为该化学键或官能团的特征频率。红外光

16、谱各波数区所对应的化学键（红外光谱各波数区所对应的化学键（cm-1）：）： 3700-2500 cm-1为含氢化学键的伸缩振动区为含氢化学键的伸缩振动区O-H(无氢键形成无氢键形成)3600-3700氢键使波数下降氢键使波数下降300-1000或更多或更多N-H3300-3400C-H2850-3000Si-H2200与与H结合的同周结合的同周期原子变重，振期原子变重，振动波数增加。动波数增加。P-H2400S-H2500整理课件 2500-2000 cm-1为三重键振动区为三重键振动区C C2050-2300C N2200-2300N N2359.61（基频）（基频） 2000-1600 c

17、m-1为双键振动区为双键振动区C=O1700醛、酮、酸、胺、醛、酮、酸、胺、碳酸根碳酸根C=C1650C=NH1650C=S1100 1700-500 cm-1为单键的伸缩振动和弯曲振动区为单键的伸缩振动和弯曲振动区整理课件1928年，印度科学家年，印度科学家C.V Raman首先在首先在CCl4光谱中发现了当光谱中发现了当光与分子相互作用后，一部分光的波长会发生改变（颜色发光与分子相互作用后，一部分光的波长会发生改变（颜色发生变化），通过对这些颜色发生变化的散射光的研究，可以生变化），通过对这些颜色发生变化的散射光的研究，可以得到分子结构的信息，这种效应命名为得到分子结构的信息，这种效应命名

18、为Raman效应效应。散射散射弹性散射弹性散射：频率不发生改变：频率不发生改变瑞利散射；瑞利散射；非弹性散射非弹性散射：频率发生改变：频率发生改变拉曼散射。拉曼散射。光散射光散射：光子入射到样品分子，产生散射光。：光子入射到样品分子，产生散射光。整理课件设设 a a, , b b分别为入射光和分别为入射光和RamanRaman散射光频率，散射光频率， E Ea a和和E Eb b为分为分子散射前后的能量，根据能量守恒原理：子散射前后的能量，根据能量守恒原理：测量测量RamanRaman光谱频率位移，可得分子的振动能级间隔。光谱频率位移，可得分子的振动能级间隔。由于非弹性散射光只有入射光强度的由

19、于非弹性散射光只有入射光强度的10-6，当入射光为，当入射光为普通光时，普通光时，RamanRaman光谱很难观测。当用光谱很难观测。当用激光做光源激光做光源时时，RamanRaman光谱的灵敏度和分辨力大大提高。光谱的灵敏度和分辨力大大提高。aabbhEhEabbaEEh整理课件光照射在样品上，在垂光照射在样品上，在垂直于入射光的方向，观直于入射光的方向，观测散射光的强度随波长测散射光的强度随波长的变化关系、非弹性散的变化关系、非弹性散射峰的频率和弹性散射射峰的频率和弹性散射峰的频率（入射光频率）峰的频率（入射光频率）之差，可了解分子的振之差，可了解分子的振动动 转动能级情况。转动能级情况。

20、Raman光谱仪示意图光谱仪示意图整理课件RamanRaman光谱的选律光谱的选律：分子具有各向异性的极化率。：分子具有各向异性的极化率。极化率：极化率： 反映分子中电荷分布变形的难易程度反映分子中电荷分布变形的难易程度如如H-HH-H分子，当其电子在电场作用下沿键轴方向变形分子，当其电子在电场作用下沿键轴方向变形大于垂直于键轴方向，就会产生诱导偶极矩，出现大于垂直于键轴方向，就会产生诱导偶极矩，出现RamanRaman光谱活性。光谱活性。RamanRaman光谱和红外光谱可以起相互补充的作用。光谱和红外光谱可以起相互补充的作用。RamanRaman光谱相当于把分子的振动光谱相当于把分子的振动

21、- -转动光谱从红外区搬转动光谱从红外区搬到紫外可见区来研究。到紫外可见区来研究。= E诱整理课件RamanRaman光谱得到的信息：光谱得到的信息：定性：定性：RamanRaman光谱是物质结构的指纹光谱；光谱是物质结构的指纹光谱；定量：通过光谱校正，可得准确的应力大小和浓度分布定量：通过光谱校正，可得准确的应力大小和浓度分布整理课件电子跃迁产生电子光谱。电子跃迁产生电子光谱。由于电子能级间隔由于电子能级间隔分子的振转能级间隔，电子能分子的振转能级间隔，电子能级的改变总是伴随着振级的改变总是伴随着振- -转能级的改变。转能级的改变。一般分辨率不太高的紫外一般分辨率不太高的紫外- -可见光谱呈

22、现出带状光谱。可见光谱呈现出带状光谱。整理课件基态分子吸收光子后，电子跃迁，但由于电子跃迁的基态分子吸收光子后，电子跃迁，但由于电子跃迁的时间很短（约时间很短（约10-15s），分子中的原子来不及改变它的），分子中的原子来不及改变它的振动位置，而保持基态时的核间距。振动位置，而保持基态时的核间距。垂直跃迁到能量最低的具有相垂直跃迁到能量最低的具有相同核间距的振动态的几率最大。同核间距的振动态的几率最大。整理课件6.2.1 原理原理分子光谱分子光谱光电子能谱光电子能谱分子轨道理论的实验基础分子轨道理论的实验基础探测内容探测内容被物质吸收后被物质吸收后的的电磁波电磁波被入射光从物质中击出的被入射光

23、从物质中击出的光电子光电子的能量分布、强度的能量分布、强度分布和空间分布分布和空间分布基本物理基本物理过程过程M + h M*M+h M+*+e整理课件光电子的能量光电子的能量：光电子能谱光电子能谱：将分子的电离能或电子结合能的负值作将分子的电离能或电子结合能的负值作为横坐标，单位时间内发射的光电子数作为纵坐标，为横坐标，单位时间内发射的光电子数作为纵坐标，所得图谱称为光电子能谱。所得图谱称为光电子能谱。光电子能谱的分类光电子能谱的分类（根据光源的不同）（根据光源的不同）：紫外光电子能谱紫外光电子能谱（UPSUPS）：击出的是原子或分子的击出的是原子或分子的价价电子；电子；X射线光电子能谱（射

24、线光电子能谱（XPS）：也称化学分析电子能谱：也称化学分析电子能谱（ESCA），不但能击出），不但能击出价电子价电子，也能击出，也能击出内层电子内层电子。内层电子基本不参与形成化学键，保持其原子特性。内层电子基本不参与形成化学键，保持其原子特性。)(束缚能入射WhEe整理课件光电子能谱仪示意图光电子能谱仪示意图整理课件光电子能谱的应用光电子能谱的应用测定从各个被占分子轨道上电离电子所需要的能量，测定从各个被占分子轨道上电离电子所需要的能量，从而直接证明分子轨道能级高低，为分子轨道理论提从而直接证明分子轨道能级高低，为分子轨道理论提供坚实的实验基础；供坚实的实验基础；重要的表面分析技术：重要的表

25、面分析技术：l表面化学状态表面化学状态：包括元素的种类和含量、化学价态和：包括元素的种类和含量、化学价态和化学键的形成等；化学键的形成等；l表面结构表面结构：包括宏观的表面形貌、物相分析、元素分：包括宏观的表面形貌、物相分析、元素分布以及微观的表面原子排列等；布以及微观的表面原子排列等；l表面电子态表面电子态：涉及表面的电子云分布和能级结构等。：涉及表面的电子云分布和能级结构等。整理课件1 1、H2的紫外光电子能谱的紫外光电子能谱 H2受光激发，发生电离受光激发，发生电离绝热电离能绝热电离能(IA)：分子基态跃迁到分子离子基态所分子基态跃迁到分子离子基态所需的能量，相当于和谱带起点相应的能量；

26、需的能量，相当于和谱带起点相应的能量；垂直电离能垂直电离能(IV)：分子基态跃迁到分子离子跃迁几分子基态跃迁到分子离子跃迁几率最大的振动态所需的能量，对应图谱中最强谱线率最大的振动态所需的能量，对应图谱中最强谱线的电离能。的电离能。eHhHss112212Ultraviolet photoelectron spectroscopy,UPS整理课件IAIV 绝热电离能：绝热电离能：IA=4.48 eV+13.6 eV-2.65 eV =15.43 eV 垂直电离能：垂直电离能：IV= IA + 2hv由谱线间隔为由谱线间隔为2200cm-1得：得：hv=0.27 eVIV= IA + 2hv =

27、 15.43 eV + 20.27 eV = 15.97 eV整理课件谱带的形状往往反映分子轨道的键合性质：谱带的形状往往反映分子轨道的键合性质：非键或弱键电子电离，核非键或弱键电子电离，核间距几乎无变化，绝热电离间距几乎无变化，绝热电离能 等 于 垂 直 电 离 能 ， 即能 等 于 垂 直 电 离 能 ， 即IA=IV，跃迁概率集中，跃迁概率集中, 谱带谱带的振动序列很短，呈尖锐峰。的振动序列很短，呈尖锐峰。 成键和反键电子电离，核成键和反键电子电离，核间距变化较大，间距变化较大，IAIV，垂直垂直跃迁概率最大，谱带的振动跃迁概率最大，谱带的振动序列比较长。序列比较长。 强成键电子电离，分

28、子离强成键电子电离，分子离子态与分子基态的核间距相子态与分子基态的核间距相差很大，分子振动能级间隔差很大，分子振动能级间隔很密，谱线表现为连续谱带。很密，谱线表现为连续谱带。 整理课件22NhNeN2受光激发电离如下：受光激发电离如下：N2的价电子组态：的价电子组态：N2+的价电子组态：的价电子组态： 24222111guug 22413122222424121111121121112112guugugugguguugug整理课件分子分子基本振动波数基本振动波数/cm-1键长键长/pm键能键能/kJ mol-1N22330109.78941.69N2+（2 g）2175111.6842.16N

29、2+（1 u）1873117.6-N2+（1 u）2373107.5-1u成键轨道，电离时键长增长，成键轨道，电离时键长增长，垂直跃迁概率最大，谱带的振动垂直跃迁概率最大，谱带的振动序列比较长。序列比较长。 1 u2 g弱成键和弱反键电子带弱成键和弱反键电子带有非键性质，电离时核间距变化有非键性质，电离时核间距变化较小，跃迁概率集中，谱带的振较小，跃迁概率集中，谱带的振动序列很短。动序列很短。1 g强成键电子电离，核间距相强成键电子电离，核间距相差很大，分子振动能级间隔很密，差很大，分子振动能级间隔很密，谱线表现为连续谱带。谱线表现为连续谱带。 整理课件CO与N2分子为等电子体，具有相似的能级

30、结构和能谱图。 24223121价电子组态：整理课件O2的价电子组态：的价电子组态：2242222222pppssz整理课件O2与与N2的光电子能谱比较，可知：的光电子能谱比较，可知： O原子虽然比原子虽然比N原子具有较高的有效核电荷，但原子具有较高的有效核电荷，但O2的的第一电离能比第一电离能比N2小。因为小。因为O2的最高占据轨道为能级较的最高占据轨道为能级较高的高的 2p*轨道。轨道。 O2的的s-p混杂不明显混杂不明显, N2 的的s-p 混杂导致混杂导致 2pz和和 2p 能级次序发生变化。能级次序发生变化。 电子电离时，能谱中出现两个谱带。因为电子电离时，能谱中出现两个谱带。因为

31、2p*轨轨道中有两个自旋相同的电子，当道中有两个自旋相同的电子，当 电子电离一个电子电离一个后，剩余一个电子有两种可能的自旋态，故能量不同后，剩余一个电子有两种可能的自旋态，故能量不同.zp2zp2整理课件 42222psHF的价电子组态：的价电子组态：整理课件由上述例子可知：光电子能谱可以测定分由上述例子可知：光电子能谱可以测定分子轨道能级顺序和高低，可以区分分子中被占子轨道能级顺序和高低，可以区分分子中被占分子轨道的性质，即区分成键轨道、反键轨道分子轨道的性质，即区分成键轨道、反键轨道和非键轨道。因此，分子轨道理论结合光电子和非键轨道。因此，分子轨道理论结合光电子能谱能对双原子分子的结构和

32、成键情况分析得能谱能对双原子分子的结构和成键情况分析得比较清楚。比较清楚。整理课件X射线既可电离外层电子，也可电离内层电子。射线既可电离外层电子，也可电离内层电子。常用的常用的X射线：射线：Mg K 、Al K 原子的内层电子不参与成键，结合能是高度特征的，原子的内层电子不参与成键，结合能是高度特征的，只会因周围化学环境的改变在一定范围内变化。这种只会因周围化学环境的改变在一定范围内变化。这种变化称化学位移。因此变化称化学位移。因此XPS可用于样品的定性、定量可用于样品的定性、定量分析，也可了解原子的价态和化学环境。分析，也可了解原子的价态和化学环境。X-ray photoelectron s

33、pectroscopy,UPS整理课件分析分析XPSXPS谱图中化学位移的经验规律：谱图中化学位移的经验规律：l原子失去价电子或因与电负性高的原子结合而使价电原子失去价电子或因与电负性高的原子结合而使价电子远离时，内层电子结合能增大；子远离时，内层电子结合能增大；l原子获得电子而荷负电时，内层电子的结合能减小；原子获得电子而荷负电时，内层电子的结合能减小；l氧化态越高，结合能越大；氧化态越高，结合能越大；l价层有某种变化，所有内层电子结合能的位移相同；价层有某种变化，所有内层电子结合能的位移相同；对于对于XPSXPS峰的强度：峰的强度：ln值小，峰强度大；值小，峰强度大；ln相同时，相同时，l

34、值大，峰强度大；值大，峰强度大；ln、l均相同时，均相同时，j大，峰强度大。大，峰强度大。整理课件例：Na2S2O3的的XPS在在2p区有两个峰。区有两个峰。因为因为S2O3-中含有两类中含有两类S原子原子：与与O相连的相连的S带正电荷；而末端带正电荷；而末端S带负电荷。前者的结合能比后带负电荷。前者的结合能比后者的大，故出现两个硫的者的大，故出现两个硫的2p峰。峰。SSOOO2-Na2S2O3整理课件例： B5H9B5H9的的B(1s)的光电子能谱中有的光电子能谱中有两个强度为两个强度为4：1的峰，较小的的峰，较小的峰的结合能较小。峰的结合能较小。说明说明B5H9中中有有4个个B处于相同的化

35、学环境；处于相同的化学环境；另一个另一个B处于不同的化学环境，处于不同的化学环境，有较高的电子密度。有较高的电子密度。整理课件AES是指利用电子束或是指利用电子束或X射线做激发源，使电子的内层射线做激发源，使电子的内层电子电离后，外层电子进入内层空穴所释放的能量，导电子电离后，外层电子进入内层空穴所释放的能量，导致激发出二次电子。致激发出二次电子。俄歇电子的动能反映原子能级的特征，是研究固体材料俄歇电子的动能反映原子能级的特征，是研究固体材料表面化学成分和结构的一种重要技术。表面化学成分和结构的一种重要技术。Auger electron spectroscopy,AES整理课件6.3.1 物质

36、的磁性及其在结构化学中的应用物质的磁性及其在结构化学中的应用磁性是普遍存在的一种物质属性，任何一种材料都有磁性是普遍存在的一种物质属性，任何一种材料都有磁性，只是表现形式和程度有所不同。磁性，只是表现形式和程度有所不同。物质的磁性常用磁化率物质的磁性常用磁化率 或磁矩或磁矩 表示。表示。 磁化率磁化率 是一个无量纲的量。是一个无量纲的量。HM ： 磁化率磁化率M：物质磁化强度：物质磁化强度H： 磁场强度磁场强度整理课件 根据物质磁性的起源、磁化率的大小和温度的关系，根据物质磁性的起源、磁化率的大小和温度的关系，可将物质分为可将物质分为5类：类：整理课件 物质具有不同的磁性的根源：物质具有不同的磁性的根源：（a）源于物质内部的电子组态：即电子在原子轨道和）源于物质内部的电子组态：即电子在原子轨道和分子轨道上的排布情况；分子轨道上的排布情况；（b）源于化学成分、晶体结构、晶粒组织和内应力等）源于化学成分、晶体结构、晶粒组织和内应力等因素，这些因素引起磁矩排列情况不同。因素，这些因素引起磁矩排列情况不同。 磁矩磁矩 的产生