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紫外吸收光譜的基本原理

來源:上海復(fù)享光學(xué)股份有限公司   2018年03月26日 17:24  
   紫外吸收光譜的基本原理
  吸收光譜的產(chǎn)生
  許多無色透明的有機(jī)化合物,雖不吸收可見光,但往往能吸收紫外光。如果用一束具有連續(xù)波長的紫外光照射有機(jī)化合物,這時紫外光中某些波長的光輻射就可以被該化合物的分子所吸收,若將不同波長的吸收光度記錄下來,就可獲的該化合物的紫外吸收光譜.
  紫外光譜的表示方法
  通常以波長λ為橫軸、吸光度A(百分透光率T%)為縱軸作圖,就可獲的該化合物的紫外吸收光譜圖。
  吸光度A,表示單色光通過某一樣品時被吸收的程度 A=log(I0/I1), I0入射光強(qiáng)度,I1透過光強(qiáng)度;
  透光率也稱透射率T,為透過光強(qiáng)度I1與入射光強(qiáng)度I0之比值,T= I1/I0透光率T與吸光度A的關(guān)系為 A=log(1/T)
  根據(jù)朗伯-比爾定律,吸光度A與溶液濃度c成正比 A=εbc ε為摩爾吸光系數(shù),它是濃度為1mol/L的 溶液在1cm的吸收池中,在一定波長下測得的吸光度,它表示物質(zhì)對光能的吸收強(qiáng)度,是各種物質(zhì)在一定波長下的特征常數(shù),因而是檢定化合物的重要數(shù)據(jù);c為物質(zhì)的濃度,單位為mol/L;b為液層厚度,單位為cm。
  在紫外吸收光譜中常以吸收帶zui大吸收處波長λmax和該波長下的摩爾吸收系數(shù)εmax來表征化合物吸收特征。吸收光譜反映了物質(zhì)分子對不同波長紫外光的吸收能力。吸收帶的形狀、λmax和εmax與吸光分子的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。各種有機(jī)化合物的λmax和εmax都有定值,同類化合物的εmax比較接近,處于一個范圍。
  紫外吸收光譜是由分子中價電子能級躍遷所產(chǎn)生的。由于電子能級躍遷往往要引起分子中核的運(yùn)動狀態(tài)的變化,因此在電子躍遷的同時,總是伴隨著分子的振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷??紤]躍遷前的基態(tài)分子并不是全是處于zui低振動和轉(zhuǎn)動能級,而是分布在若干不同的振動和轉(zhuǎn)動能級上;而且電子躍遷后的分子也不全處于激發(fā)態(tài)的zui低振動和轉(zhuǎn)動能級,而是可達(dá)到較高的振動和轉(zhuǎn)動能級,因此電子能級躍遷所產(chǎn)生的吸收線由于附加上振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷而變成寬的吸收帶。此外,進(jìn)行紫外光譜測定時,大多數(shù)采用液體或溶液試樣。液體中較強(qiáng)的分子間作用力,或溶液中的溶劑化作用都導(dǎo)致振動、轉(zhuǎn)動精細(xì)結(jié)構(gòu)的消失。但是在一定的條件下,如非極性溶劑的稀溶液或氣體狀態(tài),仍可觀察到紫外吸收光譜的振動及轉(zhuǎn)動精細(xì)結(jié)構(gòu)。

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