有机化学现代物理实验方法的应用

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主要内容三、红外光谱二、紫外和可见光吸收光谱一、绪论四、核磁共振谱2.电磁辐射能

电磁辐射是一种能量，当分子吸收辐射，就获得能量．获得多少能量决定于辐射的频率．△E＝hν

ΔE＝获得的能量；h＝planck常数，6.626*10-34J.S

频率愈高，获得的能量愈大。⑵波数波数是在１cm长度内波的数目．如用波数表示，则在1cm内波长为300nm的光的波数为：1／（300＊10－７）＝33333cm-1

就是300nm波长的光的波数为33333cm-1.3.分子吸收光谱的分类

分子中有原子与电子。原子、电子都是运动着的物质，都具有能量。在一定的条件下，整个分子有一定的运动状态，具有一定的能量，即是电子运动、原子间的振动、分子转动能量的总和。

E分子=E电子

+E振动

+E转动（或E总

=Ee+Ev+Er）

当分子吸收一个具有一定能量的光子时，分子就由较低的能级E1跃迁到较高的能级E2，被吸收光子的能量必须与分子跃迁前后的能级差恰好相等，否则不能被吸收，它们是量子化的。ΔE分子=E２-E１

=E光子

=hν

上述分子中这三种能级，以转动能级差最小（约在0、05－10－４ev）分子的振动能差约在1－0、05ev之间，分子外层电子跃迁的能级差约为20－1ev。⑴转动光谱

在转动光谱中，分子所吸收的光能只引起分子转动能级的变化，即使分子从较低的转动能级激发到较高的转动能级。

转动光谱是由彼此分开的谱线所组成的。

由于分子转动能级之间的能量差很小，所以转动光谱位于电磁波谱中长波部分，即在远红外线及微波区域内。根据简单分子的转动光谱可以测定，键长和键角。⑵振动光谱

在振动光谱中分子所吸收的光能引起振动能级的变化。分子中振动能级之间能量要比同一振动能级中转动能级之间能量差大100倍左右。振动能级的变化常常伴随转动能级的变化，所以，振动光谱是由一些谱带组成的，它们大多在红外区域内，因此，叫红外光谱。⑶电子光谱

在电子光谱中分子所吸收的光能使电子激发到较高的电子能级，使电子能级发生变化所需的能量约为使振动能级发生变化所需能量的10-100倍。

电子能级发生变化时常常同时发生振动和转动能级的变化。因此从一个电子能级转变到另一个电子能级时，产生的谱线不是一条，而是无数条。实际上观测到的是一些互相重叠的谱带。在一般情况下，也很难决定电子能级的变化究竟相当于哪一个波长，一般是把吸收带中吸收强度最大的波长λmax（最大吸收峰的波长）表出，电子光谱

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