第十一章 紫外可见光谱

Chapter 11

Ultraviolet and Visible

Spectrophotometry

2017/3/221

9.1 紫外-可见吸收光谱

9.2 吸收光谱的测量---Lambert-Beer 定律

9.3 紫外-可见光度计仪器组成

9.4 分析条件选择

9.5 UV-Vis分光光度法的应用

UV-Vis方法是分子光谱方法，它利用分子对外来辐射的吸收特性。

UV-Vis涉及分子外层电子的能级跃迁；光谱区在160~780nm.

UV-Vis主要用于分子的定量分析，但紫外光谱(UV)为四大波谱之一，是鉴定许多化合物，尤其是有机化合物的重要定性工具之一。

9.1 紫外-可见吸收光谱

一、分子吸收光谱的形成

?1. 过程：运动的分子外层电子---吸收外来外来辐射---产生电子能级跃

迁---分子吸收谱。

?2. 能级组成：除了电子能级(Electron energy level)外，分子吸收能量

将伴随着分子的振动和转动，即同时将发生振动(Vibration)能级和转动(Rotation)能级的跃迁！据量子力学理论，分子的振-转跃迁也是量子化的或者说将产生非连续谱。因此，分子的能量变化?E 为各种形式能量变化的总和：

其中?Ee 最大：1-20 eV; ?Ev 次之：0.05-1 eV; ?Er 最小：<0.05 eV

可见，电子能级间隔比振动能级和转动能级间隔大1~2个数量级，在发生电子能级跃迁时，伴有振-转能级的跃迁，形成所谓的带状光谱。

ν

νh *M h M t

0I I ?→??→?+r

v e ΔΕΔΕΔΕΔΕ++=

不同物质结构不同或者说其分子能级的能量(各种能

级能量总和)或能量间隔各

异，因此不同物质将选择

性地吸收不同波长或能量

的外来辐射，这是UV-Vis

定性分析的基础。

定性分析具体做法是让不同波长的光通过待测物，

经待测物吸收后，测量其

对不同波长光的吸收程度

(吸光度A)，以吸光度A为

纵坐标，辐射波长为横坐

标作图，得到该物质的吸

收光谱或吸收曲线，据吸

收曲线的特性(峰强度、位

臵及数目等)研究分子结构。

-胡罗卜素

咖啡因

阿斯匹林

丙酮

几种有机化合物的分子吸收光谱图。

二、分子吸收光谱跃迁类型

有机分子能级跃迁1. 可能的跃迁类型有机分子包括:

?成键轨道σ、π；?反键轨道σ*、π*?非键轨道n

C ????

????O o o o

o ?=σ?=πo=n

各轨道能级高低顺序：σ<π

可能的跃迁类型：σ-σ*；σ-π*；π-σ*；n-σ*；π-π*；n-π*

?σ-σ*：C-H共价键，如CH4（125nm）；C-C键，如

C2H6(135nm)，处于真空紫外区；

?σ-π* 和π-σ*跃迁：尽管所需能量比上述σ-σ*跃迁能量

小，但波长仍处于真空紫外区；

?n-σ*：含有孤对电子的分子，如H2O(167nm)；

CH3OH(184nm)；CH3Cl (173nm);CH3I(258nm)；

(CH3)2S(229nm)；(CH3)2O(184nm) ;

CH3NH2(215nm)；(CH3)3N(227nm)，可见，大多

数波长仍小于200nm，处于近紫外区。

以上四种跃迁都与σ成键和反键轨道有关（σ-σ*，σ-π*，π-σ*和n-σ*），跃迁能量较高，这些跃迁所产生的吸收谱多位于真空紫外区，因而在此不加讨论。

只有π-π*和n-π*两种跃迁的能量小，相应波长出现在近紫外区甚至可见光区，且对光的吸收强烈，是我们研究的重点。

2. 几个概念：

?生色团（Chromogenesis group）：

分子中含有非键或π键的电子体系，能吸收外来

辐射时并引起n-π* 和π-π*跃迁，可产生此类跃迁

或吸收的结构单元，称为生色团。

?助色团（Auxochromous group）：

含有孤对电子，可使生色团吸收峰向长波方向移

动并提高吸收强度的一些官能团，称之为助色团。

?红移或蓝移（Redshift or blueshift）：

在分子中引入的一些基团或受到其它外界因素影

响，吸收峰向长波方向（红移）或短波方向移动

（蓝移）的现象。

促使分子发生红移或蓝移的因素

1）共轭体系的存在---红移

如CH 2=CH 2的π-π*跃迁，λmax =165~200nm ；而1,3-丁二烯，λmax =217nm

2）异构现象：使异构物光谱出现差异。

如乙酰乙酸乙酯在溶液中存在酮式与烯醇式的平衡，烯醇式中的共轭双键使π-π*跃迁能量降低，λmax 红移至243nm.

3）空间异构效应---红移

如CH 3I(258nm), CH 2I 2(289nm), CHI 3(349nm)

4）取代基：红移或蓝移。

?取代基为含孤对电子，如-NH 2、-OH 、-Cl ，可使分子红移；取代基

为斥电子基，如-R ，-OCOR 则使分子蓝移。

?苯环或烯烃上的H 被各种取代基取代，多产生红移。

5）pH值：红移或蓝移

苯酚在酸性或中性水溶液中，有210.5nm及270nm两个吸收带；而在碱性溶液中，则分别红移到235nm和287nm（p-π共轭）.

6）溶剂效应：红移或蓝移

由n-π*跃迁产生的吸收峰，随溶剂极性增加，形成H 键的能力增加，发生蓝移；由π-π*跃迁产生的吸收峰，随溶剂极性增加，激发态比基态能量有更多的下降，发生红移。

随溶剂极性增加，吸收光谱变得平滑，精细结构消失。

无机物分子能级跃迁

一些无机物也产生紫外-可见吸收光谱，其跃迁类型包括p-d 跃迁或称电荷转移跃迁以及d-d, f-f 跃迁或称配场跃迁。

?1. 电荷转移跃迁(Charge transfer transition)

一些同时具有电子予体(配位体)和受体(金属离子)的无机分子，在吸收外来辐射时，电子从予体跃迁至受体所产生的光谱。

?

εmax 较大(104以上)，可用于定量分析。

SCN

Fe SCN Fe

L

M

L

M

h b n h b n -?→?--?→?-+

+

-

-+

--

+23)1()1(ν

ν

2. 配场跃迁(Ligand field transition)

过渡元素的d 或f 轨道为简并轨道(Degeneration orbit)，当与配位体配合时，轨道简并解除，d 或f 轨道发生能级分裂，如果轨道未充满，则低能量轨道上的电子吸收外来能量时，将会跃迁到高能量的d 或f 轨道，从而产生吸收光谱。

吸收系数

较小(102)，很少用于定

max

量分析；多用于研究配合物结构及其键合理论。

d轨

道电

子云

分布

及在

配场

下的

分裂

示意

图无配场

八面体场四面体场

平面四面形场

9.2 吸收光谱的测量-----Lambert-Beer 定律

一、几个术语

的入射光束(Incident beam) 通过装有均当强度为I

匀待测物的介质时，该光束将被部分吸收，未被吸收的光将透过(Emergent)待测物溶液以及通过散射(Scattering)、反射(Reflection),包括在液面和容器表面的反射)而损失，这种损失有时可达10%，那么，I0=I e+ I s+I r +I a

?因此，在样品测量时必须同时采用参比池和参比溶液扣除这些影响！

二、Lambert-Beer 定律

当入射光波长一定时，待测溶液的吸光度A 与其浓度和液层厚度成正比，即

?k 为比例系数，与溶液性质、温度和入射波长有关。

当浓度以g/L 表示时，称k 为吸光系数，以a 表示，即

当浓度以mol/L 表示时，称k 为摩尔吸光系数，以ε表示，即

ε比a 更常用。ε越大，表示方法的灵敏度越高。ε与波长有关，因此，ε常以ελ表示。

)

1.4(kbc

A =)

2.4(abc

A =)

3.4(bc

A ε=

三、偏离L-B 定律的因素

样品吸光度A 与光程b 总是成正比。但当b 一定时，A 与c 并不总是成正比，即偏离L-B 定律！这种偏离由样品性质和仪器决定。

?1. 样品性质影响

a）待测物高浓度--吸收质点间隔变小—质点间相互

作用—对特定辐射的吸收能力发生变化--- 变化；

b）试液中各组份的相互作用，如缔合、离解、光化反应、异构化、配体数目改变等，会引起待测组

份吸收曲线的变化；

c）溶剂的影响：对待测物生色团吸收峰强度及位臵产生影响；

d）胶体、乳状液或悬浮液对光的散射损失。

2. 仪器因素

仪器因素包括光源稳定性以及入射光的单色性等。?a ）入射光的非单色性：不同光对所产生的吸收不同，可导致测定偏差。

假设入射光由测量波长λx 和干扰λi 波长组成，据Beer 定律，溶液对在λx 和λi 的光的吸光度分别为：

)

4.4(lg

)(0)(0bc

i

x x i

x x x e

I I bc I I A εε===或

)

5.4(lg

)(0)(0bc

i

i i i

i i i e

I I bc I I A εε===或

综合前两式，得

?

当λx =λi 时，或者说当εx =εi 时，有A=εx bc , 符合L-B 定律；

?当λx ≠λi 时，或者说当εx ≠εi 时，则吸光度与浓度是非线性的。二者差别越大则偏离L-B 越大；

?当εx >εi ，测得的吸光度比在“单色光”λx 处测得的低，产生负偏离；反之，当εx <εi ，则产生正偏离。

)

6.4(10

10

lg

lg

)(0)(0)

(0)(0)(0)(0bc

i bc

x i x i

x i x i x I I I I I I I I A εε--++=++=

b）谱带宽度与狭缝宽度：“单色光”仅是理想情况，经分光元件色散所得的“单色光”实际上是有一定波长范围的光谱带(即谱带宽度)。单色光的“纯度”与狭缝宽度有关，狭缝越窄，它所包含的波长范围越小，单色性越好。

紫外可见分光光度法习题答案

第十一章紫外－可见分光光度法 思考题和习题 1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。 2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？ 物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。 由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。 3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？ 电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。 分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。 紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线，是以波长或波数为横坐标，以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上，一般都有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。 4．Lambert-Beer定律的物理意义是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度C 与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？ 朗伯－比耳定律的物理意义：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。 Beer定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定，不能提供准确的定性定量信息。 浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素 （1）定律本身的局限性：定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液，减免：将测定液稀释至小于0.01 mol/L测定 （2）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。减免：选择合适的测定条件和测定波长 （3）光学因素： 非单色光的影响。减免：选用较纯的单色光；选max的光作为入射光 杂散光的影响。减免：选择远离末端吸收的波长测定 散射光和反射光：减免：空白溶液对比校正。 非平行光的影响：减免：双波长法 （4）透光率测量误差：减免：当±0.002<ΔT< ±0.01时，使0.2

紫外可见漫反射光谱基本原理

紫外可见漫反射光谱基本原理 前言: 1、紫外可见光谱利用的哪个波段的光？ 紫外光的波长范围为:10-400 nm; 可见光的波长范围:400-760 nm; 波长大于760 nm为红外光。波长在10-200 nm范围内的称为远紫外光,波长在200-400 nm的为近紫外光。而对于紫外可见光谱仪而言,人们一般利用近紫外光与可见光,一般测试范围为200-800 nm、 2、紫外可见漫反射光谱可以做什么？ 紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)可用于研究固体样品的光吸收性能,催化剂表面过渡金属离子及其配合物的结构、氧化状态、配位状态、配位对称性等。 备注:这里不作详细展开,我们后面会结合实例进行分析。 3、漫反射就是什么？ 当光束入射至粉末状的晶面层时,一部分光在表层各晶粒面产生镜面反射(specular reflection);另一部分光则折射入表层晶粒的内部,经部分吸收后射至内部晶粒界面,再发生反射、折射吸收。如此多次重复,最后由粉末表层朝各个方向反射出来,这种辐射称为漫反射光(diffuse reflection)。 4、紫外可见光谱的基本原理 对于紫外可见光谱而言,不论就是紫外可见吸收还就是紫外可见漫反射,其产生的根本原因多为电子跃迁、 有机物的电子跃迁包括n-π,π-π跃迁等将放在紫外可见分光分度法中来介绍。 对于无机物而言:

a、在过渡金属离子-配位体体系中,一方就是电子给予体,另一方为电子接受体。在光激发下,发生电荷转移,电子吸收某能量光子从给予体转移到接受体,在紫外区产生吸收光谱。其中,电荷从金属(Metal)向配体(Ligand)进行转移,称为MLCT;反之,电荷从配体向金属转移,称为LMCT、 b、当过渡金属离子本身吸收光子激发发生内部d轨道内的跃迁(d-d)跃迁,引起配位场吸收带,需要能量较低,表现为在可见光区或近红外区的吸收光谱。 c、贵金属的表面等离子体共振: 贵金属可瞧作自由电子体系,由导带电子决定其光学与电学性质。在金属等离子体理论中,若等离子体内部受到某种电磁扰动而使其一些区域电荷密度不为零,就会产生静电回复力,使其电荷分布发生振荡,当电磁波的频率与等离子体振荡频率相同时,就会产生共振。这种共振,在宏观上就表现为金属纳米粒子对光的吸收。金属的表面等离子体共振就是决定金属纳米颗粒光学性质的重要因素。由于金属粒子内部等离子体共振激发或由于带间吸收,它们在紫外可见光区域具有吸收谱带。 5、紫外可见漫反射光谱的测试方法——积分球法 积分球又称为光通球,就是一个中空的完整球壳, 其典型功能就就是收集光。积分球内壁涂白色漫反射层(一般为MgO或者BaSO4),且球内壁各点漫反射均匀。光源S在球壁上任意一点B上产生的光照度就是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。

紫外可见吸收光谱习题和答案解析

五、紫外可见分子吸收光谱法(277题) 一、选择题( 共85题) 1. 2 分(1010) 在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰( ) (1) 消失(2) 精细结构更明显 (3) 位移(4) 分裂 2. 2 分(1019) 用比色法测定邻菲罗啉－亚铁配合物时,配合物的吸收曲线如图1所示,今有a、b、c、d、e滤光片可供选用,它们的透光曲线如图2所示,你认为应选的滤光片为( ) 3. 2 分(1020) 欲测某有色物的吸收光谱.下列方法中可以采用的是( ) (1) 比色法(2) 示差分光光度法 (3) 光度滴定法(4) 分光光度法 4. 2 分(1021) 按一般光度法用空白溶液作参比溶液.测得某试液的透射比为10%.如果更改参 比溶液.用一般分光光度法测得透射比为20% 的标准溶液作参比溶液.则试液的透 光率应等于( ) (1) 8% (2) 40% (3) 50% (4) 80%

5. 1 分(1027) 邻二氮菲亚铁配合物.其最大吸收为510 nm.如用光电比色计测定应选用哪一种 滤光片？( ) (1) 红色(2) 黄色(3) 绿色(4) 蓝色 6. 2 分(1074) 下列化合物中.同时有n→π*.π→π*.σ→σ*跃迁的化合物是( ) (1) 一氯甲烷(2) 丙酮(3) 1,3-丁二烯(4) 甲醇 7. 2 分(1081) 双波长分光光度计的输出信号是( ) (1) 试样吸收与参比吸收之差(2) 试样在λ1和λ2处吸收之差 (3) 试样在λ1和λ2处吸收之和(4) 试样在λ1的吸收与参比在λ2的吸收之差8. 2 分(1082) 在吸收光谱曲线中.吸光度的最大值是偶数阶导数光谱曲线的( ) (1) 极大值(2) 极小值(3) 零(4) 极大或极小值 9. 2 分(1101) 双光束分光光度计与单光束分光光度计相比.其突出优点是( ) (1) 可以扩大波长的应用围(2) 可以采用快速响应的检测系统 (3) 可以抵消吸收池所带来的误差(4) 可以抵消因光源的变化而产生的误差10. 2 分(1105) 在紫外光谱中.λmax最大的化合物是( )

紫外可见吸收光谱习题集及答案(20200925103547)

专业资料 值得拥有 一、选择题(共85题) 1. 2 分(1010) 在紫外-可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰 () (1) 消失 (2) 精细结构更明显 (3) 位移 (4) 分裂 2. 2 分(1019) 用比色法测定邻菲罗啉-亚铁配合物时 ,配合物的吸收曲线如图 1所示,今有a 、b 、 c 、 d 、 e 滤光片可供选用，它们的透光曲线如图 2所示，你认为应选的滤光片为 () 3. 2 分(1020) 欲测某有色物的吸收光谱，下列方法中可以采用的是 () (1) 比色法 (2) 示差分光光度法 (3)光度滴定法 (4) 分光光度法 4. 2 分(1021) 按一般光度法用空白溶液作参比溶液，测得某试液的透射比为 10% ,如果更改参 比溶液，用一般分光光度法测得透射比为 20%的标准溶液作参比溶液，则试液的透 光率应等于 () (1) 8% (2) 40% (3) 50% ⑷ 80% 5. 1 分(1027) 邻二氮菲亚铁配合物，其最大吸收为 510 nm ,如用光电比色计测定应选用哪一种 滤光片？ () (1)红色 (2) 黄色 (3) 绿色 (4) 蓝色 6. 2 分(1074) 下列化合物中，同时有 n →d ， τ→d , C →

紫外可见吸收光谱习题集及答案42554

五、紫外可见分子吸收光谱法（277题) 一、选择题 ( 共８5题) 1．２分（101０） 在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰( ） （１）消失（２) 精细结构更明显 (３）位移 (4）分裂 ２。 2 分（1019） 用比色法测定邻菲罗啉-亚铁配合物时，配合物的吸收曲线如图1所示,今有a、b、 c、ｄ、e滤光片可供选用,它们的透光曲线如图2所示,你认为应选的滤光片为 ( ） ３。 2 分 (１０20) 欲测某有色物的吸收光谱,下列方法中可以采用的是（ ) (1) 比色法 (2) 示差分光光度法 （３) 光度滴定法 (4）分光光度法 4。２分 (1021） 按一般光度法用空白溶液作参比溶液，测得某试液的透射比为10％,如果更改参 比溶液,用一般分光光度法测得透射比为 2０％的标准溶液作参比溶液,则试液的透 光率应等于( ) （1）８% （2) ４0％ (３) 5０％ (4）８０% 5. 1 分（１027) 邻二氮菲亚铁配合物，其最大吸收为 510 nm，如用光电比色计测定应选用哪一种 滤光片？（ ) （1）红色(2) 黄色 (3）绿色 (4) 蓝色 6. 2 分（1０74) 下列化合物中,同时有ｎ→π*,π→π*，σ→σ＊跃迁的化合物是( ) (1) 一氯甲烷 (2) 丙酮(3) 1,3-丁二烯（４) 甲醇 7． 2 分（1081) 双波长分光光度计的输出信号是 ( ） (1) 试样吸收与参比吸收之差 (２) 试样在λ1和λ２处吸收之差 （３) 试样在λ１和λ２处吸收之和 (４）试样在λ1的吸收与参比在λ２的吸收之差 8. ２分 (10８2) 在吸收光谱曲线中,吸光度的最大值是偶数阶导数光谱曲线的( ） (１) 极大值 (2) 极小值 (3) 零（4) 极大或极小值 ９。 2 分 (1101) 双光束分光光度计与单光束分光光度计相比,其突出优点是 ( ) (1) 可以扩大波长的应用范围 (2) 可以采用快速响应的检测系统

(完整版)紫外可见漫反射光谱基本原理

紫外可见漫反射光谱基本原理 前言： 1.紫外可见光谱利用的哪个波段的光？ 紫外光的波长范围为：10-400 nm; 可见光的波长范围：400-760 nm; 波长大于760 nm为红外光。波长在10-200 nm范围内的称为远紫外光，波长在200-400 nm的为近紫外光。而对于紫外可见光谱仪而言，人们一般利用近紫外光和可见光，一般测试范围为200-800 nm. 2. 紫外可见漫反射光谱可以做什么？ 紫外可见漫反射（UV-Vis DRS）可用于研究固体样品的光吸收性能，催化剂表面过渡金属离子及其配合物的结构、氧化状态、配位状态、配位对称性等。 备注：这里不作详细展开，我们后面会结合实例进行分析。 3. 漫反射是什么？ 当光束入射至粉末状的晶面层时，一部分光在表层各晶粒面产生镜面反射（specular reflection）；另一部分光则折射入表层晶粒的内部，经部分吸收后射至内部晶粒界面，再发生反射、折射吸收。如此多次重复，最后由粉末表层朝各个方向反射出来，这种辐射称为漫反射光（diffuse reflection）。 4. 紫外可见光谱的基本原理 对于紫外可见光谱而言，不论是紫外可见吸收还是紫外可见漫反射，其产生的根本原因多为电子跃迁. 有机物的电子跃迁包括n-π,π-π跃迁等将放在紫外可见分光分度法中来介绍。

对于无机物而言： a. 在过渡金属离子-配位体体系中，一方是电子给予体，另一方为电子接受体。在光激发下，发生电荷转移，电子吸收某能量光子从给予体转移到接受体，在紫外区产生吸收光谱。其中，电荷从金属（Metal）向配体(Ligand)进行转移，称为MLCT;反之，电荷从配体向金属转移，称为LMCT. b. 当过渡金属离子本身吸收光子激发发生内部d轨道内的跃迁（d-d)跃迁，引起配位场吸收带，需要能量较低，表现为在可见光区或近红外区的吸收光谱。 c. 贵金属的表面等离子体共振： 贵金属可看作自由电子体系，由导带电子决定其光学和电学性质。在金属等离子体理论中，若等离子体内部受到某种电磁扰动而使其一些区域电荷密度不为零，就会产生静电回复力，使其电荷分布发生振荡，当电磁波的频率和等离子体振荡频率相同时，就会产生共振。这种共振，在宏观上就表现为金属纳米粒子对光的吸收。金属的表面等离子体共振是决定金属纳米颗粒光学性质的重要因素。由于金属粒子内部等离子体共振激发或由于带间吸收，它们在紫外可见光区域具有吸收谱带。 5. 紫外可见漫反射光谱的测试方法——积分球法 积分球又称为光通球，是一个中空的完整球壳, 其典型功能就是收集光。积分球内壁涂白色漫反射层（一般为MgO或者BaSO4），且球内壁各点漫反射均匀。光源S在球壁上任意一点B上产生的光照度是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。

根据紫外可见光谱计算半导体能带Eg

根据紫外可见光谱计算半导体能带E g Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg 光学吸收系数满足方程：α=(A/hν)(hν-Eg)1/2，其中A 是比例常数，hν是光子能量，Eg是ZnO的能隙。Eg可以通过画(αhν)2与hν的曲线，然后把线性部分延长到α=0得出。这些数据先用excel计算出来，再导入origin画出曲线图，然后做切线，切线与和横坐标的交点数值就是禁带宽度 在origin中做曲线的切线的话~那个切点是怎么确定的 下一个画切线的插件targent，它会自动画，切点选一个最陡峭的点 1.薄膜：需要的数据：薄膜厚度d，透过谱T%，并且还要知道半导体是直接还是间接型。首先需要求吸收系数（absorption coefficiency, a） a=-ln(T%)/d A α= d hv的计算在origin里进行，大概可以使用hv=1240/(wavelength(nm))得到 间接半导体：纵坐标为(ahv)^2，横坐标为hv 直接半导体：纵坐标为(ahv)^(1/2)，横坐标为hv 最后，做出曲线的切线（这方面我是自己拉一条直线），与横轴的交点就是Eg。 2.粉体：需要的数据：粉体的漫反射谱Rx。同样也需要换算成吸收系数，使用a=(1-Rx)2/2Rx (这个就是Kubelka-Munk Function)。其他的就是按照薄膜同样的方法进行了。 当然，这些方法都是近似的，其中还会存在粉体颗粒对光的散射，薄膜岛状结构对光的散射而对最后结果产生的误差，所以，在研究化学和材料方面可以作为一定知道的数据。 方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)， 利用公式 Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。 方法2：利用(Ahν)2 对 hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(Ahν) 对 hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直 接半导体禁带宽度值。A (Absorbance) 即为紫外可见漫反射中的吸光度。 方法3：利用(αhν)2 对 hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(αhν) 对 hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为 直接半导体禁带宽度值。α (Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数。α与A成正比。

紫外-可见吸收光谱与红外光谱.

紫外-可见吸收光谱与红外光谱 基本概念 紫外-可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后，测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A)，以吸光度A为纵坐标，辐射波长为横坐标作图，得到该物质的吸收光谱或吸收曲线，即为紫外—可见吸收光谱。 红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。 两者都是红分了的吸收光谱图。 区别－－起源不同 1.紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大，能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。因此，紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。 2.中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起? 红外线的波长比紫外线长，光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。 适用范围 紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析，不适用于饱和有机化合物。红外吸收光谱法不受此限，在中红外区，能测得所有有机化合物的特征红外光谱，用于定性分析及结构研究，而且其特征性远远高于紫外吸收光谱，除此之外，红外光谱还可以用于某些无机物的研究。 紫外分光光度法测定对象的物态以溶液为主，以及少数物质的蒸气；而红外分光光度法的测定对象比紫外分光光度法广泛，可以测定气、液、固体样品，并以测定固体样品最为方便。 红外分光光度法主要用于定性鉴及测定有机化合物的分子结构，紫外分光光度法主要用于定量分析及测定某些化合物的类别等。 特性 红外光谱的特征性比紫外光谱强。因为紫外光谱主要是分子的∏电子或n电子跃迁所产生的吸收光谱。因此，多数紫外光谱比较简单，特征性差。 UV-Vis主要用于分子的定量分析，但紫外光谱(UV)为四大波谱之一，是

漫反射光谱学

第13章 漫反射光谱学 José Torrent and Vidal Barrón, University of Córdoba, Spain 翻译：胡鹏翔 校对：姜兆霞 土壤各组分和入射光之间的相互作用决定了土壤的外观。颜色和土壤外观的其他属性敏感地反应了土壤性质，各组分比例，颗粒大小，形态以及土壤矿物和有机质的空间结构。事实上，用土壤颜色来获得土壤性质信息，从而描述区分土壤类型的研究已有75年的历史。 1949年美国土壤勘测计划和1959年国际土壤学会应用Munsell符号建立了描述土壤颜色的标准方法（1949年，美国土壤勘测计划利用Munsell标记法建立了描述土壤颜色的标准方法，10年后，该方法被国际土壤学会采用。）。之后，土壤学家开始广泛利用Munsell土壤比色表。然而，由于各种心理学和物理学因素，视觉上对土壤颜色的估计很容易产生本质上的错误。因此，色度计和分光光度计作为准确和精确测量土壤颜色的方法，被科学家所广泛接受。与此同时，不同类型分光光度计的使用可以从不同角度来阐述光照下土壤反射光谱的特性。 反射系数，即反射辐射通量（能量）和入射辐射通量（能量）之间的比值，是描述反射过程的基本参数（Wyszecki and Stiles, 1982）。一般来说，土壤在任何波长下的反射都由两部分组成：镜面反射（定向反射）和漫反射（不定向反射）。反射系数的野外测量通常在相对较大的面积上进行的（>10cm2）。因此，无论是镜面反射还是漫反射对土壤表面的总反射都有贡献，贡献的大小取决于土壤的颗粒大小，结构，微地貌和其他属性，这些属性称为土壤的表面状态（Escadafal, 1989）。然而在实验室中，土壤反射系数的测量是在相对小的面积上进行（<10cm2），测量使用的土壤也经过了研磨过筛。此时，漫反射系数占主导地位，

根据紫外可见光谱计算半导体能带Eg

根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg 光学吸收系数满足方程：α=(A/hν)(hν-Eg)1/2，其中 A 是比例常数，hν是光子能量，Eg 是ZnO的能隙。Eg可以通过画(αhν)2与hν的曲线，然后把线性部分延长到α=0得出。这些数据先用excel计算出来，再导入origin画出曲线图，然后做切线，切线与和横坐标的交点数值就是禁带宽度 在origin中做曲线的切线的话~那个切点是怎么确定的 下一个画切线的插件targent，它会自动画，切点选一个最陡峭的点 1.薄膜：需要的数据：薄膜厚度d，透过谱T%，并且还要知道半导体是直接还是间接型。首先需要求吸收系数（absorption coefficiency, a） a=-ln(T%)/d A α= d hv的计算在origin里进行，大概可以使用hv=1240/(wavelength(nm))得到 间接半导体：纵坐标为(ahv)^2，横坐标为hv 直接半导体：纵坐标为(ahv)^(1/2)，横坐标为hv 最后，做出曲线的切线（这方面我是自己拉一条直线），与横轴的交点就是Eg。 2.粉体：需要的数据：粉体的漫反射谱Rx。同样也需要换算成吸收系数，使用a=(1-Rx)2/2Rx (这个就是Kubelka-Munk Function)。其他的就是按照薄膜同样的方法进行了。 当然，这些方法都是近似的，其中还会存在粉体颗粒对光的散射，薄膜岛状结构对光的散射而对最后结果产生的误差，所以，在研究化学和材料方面可以作为一定知道的数据。 方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)， 利用公式Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。 方法2：利用(Ahν)2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(Ahν) 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直 接半导体禁带宽度值。A (Absorbance) 即为紫外可见漫反射中的吸光度。 方法3：利用(αhν)2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(αhν) 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为 直接半导体禁带宽度值。α(Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数。α与A成正比。 方法4：利用[F(R∞)hν]2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 [F(R∞)hν] 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度

第9章-紫外可见吸收光谱法

第九章紫外可见吸收光谱法 §9-1 概述 利用紫外可见分光光度计测量物质对紫外可见光的吸收程度（吸光度）和紫外可见吸收光谱来确定物质的组成、含量，推测物质结构的分析方法，称为紫外可见吸收光谱法或紫外可见分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotometry,UV-VIS）。它具有如下特点： （1）灵敏度高适于微量组分的测定，一般可测定10-6g级的物质，其摩尔吸收系数可以达到104~105数量级。 (2) 准确度较高其相对误差一般在1% ~ 5%之内。 (3) 方法简便操作容易、分析速度快。 (4) 应用广泛不仅用于无机化合物的分析，更重要的是用于有机化合物的鉴定及结构分析（鉴定有机化合物中的官能团）。可对同分异构体进行鉴别。此外，还可用于配合物的组成和稳定常数的测定。 紫外可见吸收光谱法也有一定的局限性，有些有机化合物在紫外可见光区没有吸收谱带，有的仅有较简单而宽阔的吸收光谱，更有个别的紫外可见吸收光谱大体相似。例如，甲苯和乙苯的紫外吸收光谱基本相同。因此，单根据紫外可见吸收光谱不能完全决定这些物质的分子结构，只有与红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱等方法配合起来，得出的结论才会更可靠。 §9-2 紫外可见吸收光谱法的基本原理 当一束紫外可见光（波长范围200~760nm）通过一透明的物质时，具有某种能量的光子被吸收，而另一些能量的光子则不被吸收，光子是否被物质所吸收既决定于物质的内部结构，也决定于光子的能量。当光子的能量等于电子能级的能= h f），则此能量的光子被吸收，并使电子由基态跃迁到激发量差时（即ΔE 电 态。物质对光的吸收特征，可用吸收曲线来描述。以波长λ为横坐标，吸光度A 为纵坐标作图，得到的A-λ曲线即为紫外可见吸收光谱（或紫外可见吸收曲线）。它能更清楚地描述物质对光的吸收情况（图9-1）。 从图9-1中可以看出：物质在某一波长处对光的吸收最强，称为最大吸收峰，对应的波长称为最大吸收波长（λmax）；低于高吸收峰的峰称为次峰；吸收峰旁

紫外可见吸收光谱法

紫外可见吸收光谱法 开放分类：化学科学 收藏分享到顶[1]编辑词条 目录 ? 1 概述 ? 2 基本原理 ? 3 特点 ? 4 仪器组成 ? 5 应用 ? 6 影响因素 ?展开全部 摘要 紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法，这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。 紫外可见吸收光谱法-概述 图4.3

分子的紫外可见吸收光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。分子在紫外-可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多是具有共轭双键结构的分子。如（图4.3），胆甾酮（a）与异亚丙基丙酮（b）分子结构差异很大，但两者具有相似的紫外吸收峰。两分子中相同的O=C-C=C共轭结构是产生紫外吸收的关键基团。 紫外-可见以及近红外光谱区域的详细划分如图4.4所示。紫外-可见光区一般用波长（nm）表示。其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或380-780 nm的可见光区有吸收。紫外-可见吸收测定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系数。该法仪器设备简单,应用十分广泛。如医院的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分光光度法。在化学研究中，如平衡常数的测定、求算主-客体结合常数等都离不开紫外-可见吸收光谱。[1] （图）图4.4 紫外可见吸收光谱法-基本原理 紫外可见吸收光谱的基本原理是利用在光的照射下待测样品内部的电子跃迁，电子跃迁类型有： （1）σ→σ* 跃迁指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道 （2）n→σ* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁 （3）π→π* 跃迁指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π*反键轨道。 （4）n→π* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。

紫外可见光谱习题

紫外可见光谱习题 1、 分子的紫外—可见吸收光谱呈带状光谱，其原因是什么?(D) A.分子中价电子运动的离域性质； B 。分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁； C.分子中价电子能级的相互作用； Ｄ。分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级的跃迁. ２、 紫外-可见光光度计法合适的检测波长范围是（B) Ａ. 40０—800 nm Ｂ. 2０0-800 nm C. 200-4０0 ｎｍ D.10-1000 nm 3、 在下列化合物中,哪一个在近紫外光区产生两个吸收带(B ） A 。丙烯 Ｂ。丙烯醛 C.1,３-丁二烯 Ｄ。丁烯. 4、 丙酮的紫外-可见光区中，对于吸收波长最大的那个吸收峰，在下列四种溶 剂中吸收波长最短的是哪一个.（D) A 。环己烷 B 。氯仿 C.甲醇 D.水 5、下列四种化合物ａ;b;c;ｄ。 HC CH 2HC CH 2HC CH 2HC CH 2 它们在紫外-可见光区中，λm ａｘ分别为（Ｂ） A 。ａ ＞ b ＞ c > d B 。 ｂ ＞ c > d > a C 。 c > d 〉 a > b D. ｄ 〉 a > b 〉 ｃ 6、符合朗伯—比耳定律的有色溶液稀释时,摩尔吸光系数的数值(C)。 A ．增大 B 。减小 C 。不变 Ｄ。无法确定变化值． 7、摩尔吸光系数的描述正确的是（C ）. A 。 摩尔吸光系数是化合物吸光能力的体现,与测量波长无关； B. 摩尔吸光系数的大小取决于化合物本身性质和浓度； Ｃ。 摩尔吸光系数越大，测定的灵敏度越高； D. 摩尔吸光系数越小，测定的灵敏度越高; 8、 透光率与吸收光度的关系是(A)。 A 。 lg1/T = Ａ Ｂ. lgT = Ａ C. 1／T =A D ． Ｔ = lg 1/A

各种物质漫反射光谱的测定

093858 张亚辉 应化 实验三：各种物质漫反射光谱的测定 一.实验目的 通过各种样品的紫外－可见漫反射光谱测定，掌握紫外－可见漫反射原理，熟悉InstantSpec BWS003的使用。 二.实验原理 光是一种电磁辐射，具有波粒二相性。太阳光是全色光，人眼只能看到380-750nm 的光，称为可见光。 紫外－可见漫反射光谱与紫外－可见吸收光谱相比，所测样品的局限性要小很多。后者符合朗伯－比尔定律，对透射光进行分析，溶液必须是稀溶液才能测量，否则将破坏吸光度与浓度之间的线性关系。而前者，紫外－可见漫反射光谱则可以浑浊溶液、悬浊溶液及固体和固体粉末等，试样产生的漫反射符合Kublka —Munk 方程式 式中K －吸收系数 S －为散射系数 R∞ 表示无限厚样品的反射系数R 的极限值，其数值为一个常数。 实际上，反射系数R 通常是采用与一已知的高反射系数的标准物质（本实验采用PTFE ，其反射系数在紫外可见光区高达98％左右）比较来测量，测定R∞（样品）/ R∞（标准物质）比值，将此比值对波长作图，构成一定波长范围内该物质的反射光谱。 积分球是漫反射测量中的常用附件之一．其内表面的漫反射物质反射系数高达98％，使得光在积分球内部的损失接近零。漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光。这些光在积分球内经过多次漫反射后到达检测器． 2(1)/2/R R K S ∞∞ -=

三.实验仪器和试剂 1.InstantSpec BWS003 紫外可见漫反射光谱仪; 2.有颜色的纸张;

3.不同颜色的树叶； 4.手臂上的某处皮肤（测试者自己选择）。 四.实验步骤 1．双击打开软件，从菜单栏中选择“Option”－“Enable Reference Material File”－“Set”。 2. 设置“Integration Time”为800。 3. 点击“Open FlashLight”。 4. Dark scan （1）将port reducer装在取样口，拧紧螺丝； （2）将light trap罩在取样口上。 （3）点击软件上的“dark scan”。 5. Reference scan] (1) 将Spectralon Reference Standard（参比）放置在样品口 （2）点击“Reference Scan”。 6. Sample scan （1）取下参比，将样品放置在取样口，点击“Acquire one Spectrum”； （2）选择“％T/R”得到漫反射光谱曲线。 （3）换另一个样品，点击“Acquire Overlay”得到该样品的漫反射光谱曲线。 五.数据处理 以λ为横坐标，R％为纵坐标作所测样品的反射光谱图。 1）下面为红、黄、蓝三种纸片的漫反射光谱图 从图中可看出红黄蓝分别在其对应波长处的反射率最大，并且各种颜色对应的最

第七章_有机化合物结构的光谱分析习题

第七章 有机化合物结构的光谱分析习题 1.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带. (1) (2) CH 3CH 2OCH(CH 3)2 (3) CH 3CH 2 C CH (6) (5) CH 2=C=O (4) CH 2=CHCH=CHCH 3 2. 如何用IR 或1HNMR 谱鉴别下列各组化合物？ (2)OH O 与(3) (4) O 与 CH 3CH 2CHCH 3OH 与 O (1)CH 3CH 2CH 2CHO 与 CH 3CH 2COCH 3 3. 具有下列各分子式的化合物在1HNMR 谱中均只出现1个信号，其可能的结构式是什么？ （1）C 5H 10； （2）C 3H 6Br 2； （3）C 2H 6O ； （4）C 3H 6O ； （5）C 4H 6； （6）C 8H 18。 4. 如何用1HNMR 谱区分下列各组化合物？ （1） 环丁烷和甲基环丙烷 （2） C(CH 3)4和CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 （3） ClCH 2CH 2Br 和BrCH 2CH 2Br (4) CH 3CH 2OCH 2CH 3CH 3 2 O CH 和 5. 某化合物的分子式为C 4H 8O ，它的红外光谱在1715cm -1有强吸收峰；它的核磁共振谱有一个单峰(3H)，有一个四重峰(2H)，有一个三重峰(3H)。试写出该化合物的结构式。 6. 某化合物的实验式为C 3H 6O ，1HNMR ：δ=1.2(6H)单峰，δ=2.2(3H)单峰，δ=2.6(2H)单峰，δ=4.0(1H)单峰；IR 在1700cm -1及3400cm -1处有吸收带；推测该化合物的结构。 7. 某化合物的分子式为C 4H 6O ，其光谱性质为：UV 谱：在230nm 附近有吸收峰，ε＞5000；IR 谱：在1720 cm -1、2720 cm -1处有强吸收。1HNMR 谱：δ=2.03，双峰，3H ；δ=6.13，多重峰，1H ；δ=6.87，多重峰，1H ；δ=9.48，双峰，1H 。试推测该化合物的结构式。

紫外可见光谱分析技术

紫外可见光谱分析技术及其发展和应用 医学院宋宗辉2016201632 紫外-可见吸收光谱法概述 分子的紫外-可见吸收光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。分子在紫外-可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多是具有共轭双键结构的分子。紫外-可见以及近红外光谱区域的详细划分如下图所示。紫外-可见光区一般用波长（nm）表示。其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或380-780 nm的可见光区有吸收。紫外-可见吸收测定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系数。该法仪器设备简单,应用十分广泛。如医院的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分光光度法。在化学研究中，如平衡常数的测定、求算主-客体结合常数等都离不开紫外-可见吸收光谱。 紫外可见区域 1.1分子结构与吸收光谱 1.1电子能级和跃迁 从化学键性质考虑，与有机物分子紫外-可见吸收光谱有关的电子是：形成单键的σ电子，形成双键的π电子以及未共享的或称为非键的n电子。有机物分子内各种电子的能级高低次序下图所示，σ*>π*>n>π>σ。标有*者为反键电子。

电子能级及电子跃迁示意图 可见，σ→σ*跃迁所需能量最大，λmax<170 nm，位于远紫外区或真空紫外区。一般紫外-可见分光光度计不能用来研究远紫外吸收光谱。如甲烷，λmax =125 nm。饱和有机化合物的电子跃迁在远紫外区。 1.2生色团 π→π*所需能量较少，并且随双键共轭程度增加，所需能量降低。若两个以上的双键被单键隔开，则所呈现的吸收是所有双键吸收的叠加；若双键共轭，则吸收大大增强，波长红移，λmax和εmax均增加。如单个双键，一般λmax为150-200nm，乙烯的λmax = 185nm；而共轭双键如丁二烯λmax = 217nm，己三烯λmax = 258nm。 n→π*所需能量最低，在近紫外区，有时在可见区。但π→π*跃迁几率大，是强吸收带；而n→π*跃迁几率小，是弱吸收带，一般εmax<500。许多化合物既有π电子又有n 电子，在外来辐射作用下，既有π→π*又有n→π*跃迁。如-COOR基团，π→π*跃迁λmax=165 nm，εmax=4000；而n→π*跃迁λmax=205nm，εmax=50。π→π*和n→π*跃迁都要求有机化合物分子中含有不饱和基团，以提供π轨道。含有π键的不饱和基团引入饱和化合物中，使饱和化合物的最大吸收波长移入紫外-可见区。这类能产生紫外-可见吸收的官能团，如一个或几个不饱和键，C=C,C=O,N=N,N=O等称为生色团（chromophore）。某些生色团的吸收特性见下表。 某些生色团及相应化合物的吸收特性

紫外吸收光谱分析

第七章紫外吸收分析法 一、判断题（对的打√, 错的打×） 1、紫外吸收光谱法只适合分子中含共轭结构的化合物的分析。（√） 2、电磁波的波长越大，能量越大。（×） 3、紫外吸收是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小，决定了其吸收峰的位置。（√） 4、根据朗伯－比耳定律，如果入射光的波长相同，被测物质的浓度不同，则摩尔吸光系数不同。（×） 5、根据朗伯－比耳定律，被测物质的浓度越大，测定的吸光度值越大，测量结果越准确。（×） 6、极性溶剂一般使π→π*跃迁发生红移，使n→π*跃迁发生蓝移。（√） 7、当分子中的助色团与生色团直接连接时，将使n→π*跃迁发生红移。（×） 8、在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰精细结构更明显。（×） 9、在紫外吸收光谱测定中，应尽量选择弱溶剂或非极性的溶剂。（√） 二、选择题 1、光量子的能量正比于幅射的（A） A、频率 B、波长 C、波数 D、传播速度 2、在一些含有>C=O、—N=N等基团的分子中，由n→π*跃迁产生的吸收带称为(D) A、K吸收带 B、E吸收带 C、B吸收带 D、R吸收带 3、苯胺的紫外光谱中，λmax＝230nm，εmax＝8600的吸收带是（C） A、K带 B、R带 C、E2带 D、B带 4、丙酮在已烷中的紫外吸收λmax=279nm，ε＝14.8，该吸收带是由哪种跃迁

引起的？（C） A、σ→σ* B、n→σ* C、n→π* D、π→π* 5、紫外吸收光谱曲线中，能用来定性的参数是（ D ） A、最大吸收峰的吸光度 B、最大吸收峰处的摩尔吸收系数 C、最大吸收峰的波长 D、最大吸收峰的波长和其摩尔吸收系数 6、在下面四种溶剂中测定化合物CH3COCH＝C(CH3)2的n→π*跃迁，吸收带波长最短的是（ D ） A、环己烷 B、氯仿 C、甲醇 D、水 7、区别n→π*和π→π*跃迁类型，可以用吸收峰的（ C ） A、最大波长 B、形状 C、摩尔吸光系数 D、吸光度 8、在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是( C) A、原子光谱 B、紫外光谱 C、可见光谱 D、红外光谱 9、摩尔吸光系数与下列哪个因素无关（A ） A、溶液的浓度 B、溶液的性质 C、溶液的温度 D、入射光波长 10、某化合物在紫外光谱的220~280nm范围内没有吸收,该化合物可能属于以下化合物中的哪一类? （ D ） A、芳香族化合物 B、含共轭双键化合物 C、醛类 D、醇类 11、某化合物分子式为C5H8O，在紫外光谱上有两个吸收带：λmax=224 nm 时，εmax =9750；λmax=314 nm时，εmax =38；以下可能的结构是（ A ）A、CH3COCH＝CHCOCH3 B、CH3CH＝CHCH2CHO C、CH2＝CHCH2CH2CHO D、CH≡CCH2CH2CH2OH 12、在300nm波长进行分光光度测定时，应选用何种比色皿( C) A、硬质玻璃 B、软质玻璃 C、石英 D、透明有机玻璃 13、伍德沃德提出了计算共轭二烯、多烯烃及共轭烯酮类化合物哪类跃迁最大吸收波长的经验规则( D )

第二章-紫外-可见分光光度法-答案

第二章 紫外－可见分光光度法 一、选择题 1 物质的紫外 – 可见吸收光谱的产生是由于 ( B ) A. 原子核内层电子的跃迁 B. 原子核外层电子的跃迁 C. 分子的振动 D. 分子的转动 2 紫外–可见吸收光谱主要决定于 ( C ) A. 原子核外层电子能级间的跃迁 B. 分子的振动、转动能级的跃迁 C. 分子的电子结构 D. 原子的电子结构 3 分子运动包括有电子相对原子核的运动（E 电子）、核间相对位移的振动（E 振动）和转动（E 转动）这三种运动的能量大小顺序为 （ A ） A. E 电子>E 振动>E 转动 B. E 电子>E 转动>E 振动 C. E 转动>E 电子>E 振动 D. E 振动>E 转动>E 电子 4 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别是 ( C ) A. 增加、不变 B. 减少、不变 C. 不变、增加 D. 不变、减少 5 吸光度与透射比的关系是 ( B ) A. T A 1= B. T A 1lg = C. A = lg T D. A T 1lg = 6 一有色溶液符合比尔定律，当浓度为c 时，透射比为T 0，若浓度增大一倍时，透光率的对数为 ( D ) A. 2T O B. 021T C. 0lg 2 1T D. 2lg T 0 7 相同质量的Fe 3+和Cd 2+ 各用一种显色剂在相同体积溶液中显色，用分光光度法测定，前者用2cm 比色皿，后者用1cm 比色皿，测得的吸光度值相同，则两者配合物的摩尔吸光系数为 ( C ) 已知：A r(Fe) = 55.85，A r(Cd) =112.4 A. Cd Fe 2εε≈ B. e d F C 2εε≈

半导体材料的紫外-可见漫反射光谱测定

半导体材料的紫外-可见漫反射光谱测定 一、实验目的： 1、配合半导体材料测试分析的教学，进一步理解紫外/可见分光光度计的基本原理、基本构造、特点和应用范围，掌握仪器的常用操作方法； 2、掌握半导体材料的光学特性，特别是在紫外光区和可见光区的光学特性的检测方法，了解紫外-可见漫反射原理及积分球原理。 二、实验原理 紫外-可见漫反射光谱与紫外-可见吸收光谱相比，所测样品的局限性要小很多。后者符合朗伯-比尔定律，溶液必须是稀溶液才能测量，否则将破坏吸光度与浓度之间的线性关系。而前者，紫外-可见漫反射光谱可以测浑浊溶液、悬浊溶液、固体及固体粉末等，试样产生的漫反射满足Kublka-Munk方程式： (1-R∞)2/2R∞其中，K为吸收系数，S为散射系数，R =K/S ∞为无限厚样品反射系数R的极限值，其数值为一个常数。 积分球的示意图 漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光。这些光在积分球内经过多次漫反射后到达检测器。漫反射光是分析与样品内部分子发生作用以后的光，携带有丰富的样品结构和组织信息。与漫透射光相比，虽然透射光中也负载有样品的结构和组织信息，但是透射光的强度受样品的厚度及透射过程光路的不规则性影响，因此，漫反射测量在提取样品组成和结构信息方面更为直接可靠。积分球是漫反射测量中的常用附件之一，其内表面的漫反射物质的反射系数高达98%，使得光在积分球内部的损失接近零。由于信号光从散射层面发出后，经过了积分球的空间积分，所以可以克服漫反射测量中随机因素的影响，提高数据稳定性和重复性。

紫外-可见漫反射吸收曲线作为一种重要的手段，可以很好的表征半导体材料的能级结构及光吸收性能。对于半导体材料而言，其带隙可以用下面的公式近似计算： E=h*C/λ 其中：E 为禁带能 h 为普朗克常数 = 6.626×10-34 C 为光速=3×10 J ●s 8 λ为截止波长，待测 m/s 三、实验仪器和样品 1. 岛津 UV-3101紫外分光光度计； 2. 半导体测试样品：BiVO 4粉末，Bi 4V 2O 11粉末，Bi 2MoO 6粉末，TiO 2 粉末（商用P25）。 四、实验过程 1、准备半导体测试样品： 2、开启计算机和紫外可见分光光度计。 3、通过计算机页面设置使用参数，确定波长及扫描范围。 4、进行标准校正和特殊校正。 5、装夹样品，进行BiVO 4粉末和TiO 2 6、进行图谱的处理。 粉末测量。 五、实验报告及要求 1、实验课前必须预习实验讲义和教材，掌握实验原理等必需知识。 2、根据教师给定实验样品，设计实验方案，选择仪器条件参数等。 3、要求实验报告用纸写出：实验原理，实验步骤(包括实验参数选择、测试、数据处理等)，计算所测半导体材料的带隙，附图谱，并进行简单误差分析。 六、讨论题 1、简述紫外-可见漫反射的基本原理。 2、简述半导体光催化原理。 3、半导体材料带隙计算时应注意什么问题？