1、现代物理实验方法的应用 一、电磁波谱的一般概念 = c/由 E = h, h = 6.626 10-34 J.sE = h c/频率大， (波长短 )，则能量高。 二、分子吸收光谱： 1 转动光谱 , 分子所吸收的光能只引起分子转动能级的变化。在远红外及微波区域，可测定分子的键长和键角。2 振动光谱 ，分子所吸收的光能引起振动能级的变化，多在中红外区域，叫红外光谱。3 电子光谱 ，分子所吸收的光能使电子激发到较高的能级。一般表出吸收峰的波长。电子光谱在可见及紫外区域内现。第一章 红外光谱红外光谱是分子光谱，用于研究分子的振动能级跃迁。 第一节 基本原理 1、红外吸收的波长范围红外光波波长位于可
2、见光波和微波波长之间 0.75-1000 m(1 m = 10-4 cm)其中： 远红外 0.75-2.5 m中红外 2.5-25 m 4000-400 cm-1 近红外 25-1000 m 红外光波的波长常用波数 (cm-1)表示。波数的定义 ：每 1厘米范围内所含光波的数目。波数 = 104/(m)。 因此， 2.5 m波长，相当于 104/2.5 cm-1， 即： 4000 cm-1， 而 25 m相当于 400 cm-1。 2 红外吸收红外吸收 ：一定波长的红外光照射被研究物质的分子，若辐射能 (h)等于振动基态 (Vo)的能级 (E1)与第一振动激发态 (V1)的能级 (E2)之间的
3、能量差 (E)时，则分子可吸收能，由振动基态跃迁到第一振动激发态 (V0 V1)：E = E2 - E1 = h 分子吸收红外光后，引起辐射光强度的改变，由此可记录红外吸收光谱，通常以波长 (m)或波数 (cm-1)为横坐标，百分透过率 (T %) 或吸光度 (A)为纵坐标记录。 环庚三烯的红外光谱图T % 愈低，吸光度就愈强，谱带强度就愈大。根据 T ， 谱带强度大致分为：很强吸收带 (vs， T 10)； 强吸收带 (s， 10 T 40)， 中强吸收带 (m， 40 T 90)， 弱吸收带 (w， T 90)，宽吸收带用 b表示。稀溶液中测得的红外光谱，其谱带的吸光度 (A)可遵守 Be
4、er-Lambert定律：A cl A cl 式中 为吸光系数， l为吸收池的厚度， c为溶液的浓度。若 c用 mol浓度表示，则 用 表示， 为 mo1吸光系数。 或 仅在定量分析时使用。红外光谱用于结构分析及结构鉴定时，均使用相对强度 T (或A)， 此时所指的强吸收带或弱吸收带是对于整个光谱图的相对强度而言。 3 振动自由度与选律 IR选律：在红外光的作用下，只有偶极矩 ()发生变化的振动，即在振动过程中 0时，才会产生红外吸收。 这样的振动称为红外 “活性 ”振动，其吸收带在红外光谱中可见。在振动过程中，偶极矩不发生改变 ( 0)的振动称红外 “非活性 ”振动；这种振动不吸收红外光，在IR谱中观测不到。如非极性的同核双原子分子 N2， O2等
